论文部分内容阅读
摘 要：该研究从百色大王岭原始森林生态环境的土壤和水中采样，进行了多环芳烃降解菌的分离、鉴定及驯化分析。结果表明，试验分离筛选出了能够降解多环芳烃——萘的A、B 2种微生物菌种，其中，菌种A菌落形态为光滑，乳白色，边缘整齐，呈乳状微粘性菌落，显微镜下观察为杆状；菌种B菌落形态为发散毛状，白色，显微镜下观察为丝状。并对筛选出的A、B2个菌种进行了生理生化鉴定和优化驯化试验，最适生长代谢环境条件为：最适温度25～28℃，最适转速120～150r/min，最适多环芳烃萘的浓度为300～320mL/L，最适pH值6.0～7.0，最适降解菌接种量10～15mL/100mL无机盐培养液，培养液体系中加入一定量的柠檬酸可提高降解速率。
关键词：多环芳烃；降解菌；分离；鉴定
中图分类号 X132 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）18-0013-04
Isolation and Identification of PAHs Degrading Bacteria
Li Rongfeng et al.
（College of Agriculture and Food Engineering，Baise College，Baise 533000，China）
Abstract：Isolation，identify and domestication about bacteria of degrading PAHs from the soil andwater sampling in Bise Dawangling virgin forest ecological environment had been studied.The results had separated A，B two microbial strains of degrading PAHs—naphthalene.And screened A，B two specieswere identified on physiological and biochemical and optimized on condition tests.The results showed that the optimum environmental conditions for growth and metabolism is the optimum temperature of 25 ～ 28 ℃，the optimum speed of 120 ～ 150 r/min，the optimum concentration on PAHs naphthalene of 300 ～ 320mL/L，optimum pH value of 6.0 to 7.0，the optimal degrading bacteria inoculation of 10 ～ 15mL/100mL mineral medium.Broth system by adding a certain amount of citric acid can increase the rate of degradation of PAHs.
Key words：PAHs；Bacteria of Degrading PAHs；Separation；Identify
多環芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons，简称PAHs）是一类广泛分布于海洋环境中的含有2个或2个以上苯环，以线状、角状或簇状排列的稠环型有机污染化合物[1]。随着苯环数量的增加，其在环境中存在的时间越长，遗传毒性越高，现已成为全球重要的污染物之一，也是美国环保局制定的129种优先污染物中的一类[2]。环境中的PAHs存在于各种土壤、污水中，是一类难于降解的有机污染物，在适宜的情况下可能迁移到其他环境介质中，扩大污染源。随着现代化工业的发展，工厂废水排放系统的不完善，大量的烃类物质涌入江河湖海，严重威胁自然界的动植物以及人类的健康。如何治理及修复多环芳烃对环境造成的污染，已成为世界各国环境科学家研究的热点。现今，治理多环芳烃污染主要有物理、化学和生物几种方法，而普通的物理和化学修复污染存在各种问题，操作不当还会造成二次污染，而利用生物技术方法不仅可以消除烃类污染、净化环境，而且投资少，耗能小，具有广泛的经济价值，对人类社会来说也是利大于弊。目前，生物修复中土壤PAHs污染物生物治理的相关研究有较多报道[3～5]。土壤中有多种微生物可以利用PAHs作为碳源和能源或利用其他的物质作为共代谢底物进行多环芳烃的降解、矿化[6]。因此，筛选分离降解多环芳烃的优势菌种对于开展多环芳烃污染生态系统修复方面的研究工作具有非常重要的现实意义。
广西百色市自然保护区大王岭原始森林近年来作为主要以漂流著称的重要旅游胜地，每年都有大量的游客前往，而森林中存在一定的污染物质，特别是多环芳烃物污染逐渐严重，因此，研究原始森林中多环芳烃有机污染物的微生物降解显得尤为重要。本文针对大王岭原始森林的水质和土质进行微生物检测，筛选出能够降解多环芳烃——萘的菌类，并对其进行微生物形态学观察和生理生化鉴定，能了解森林存在的降解菌类型和分布情况，以期为多环芳烃污染的生物修复和治理提供有力支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 样品采集 从百色大王岭原始森林的土壤（未受污染区、受污染区的样品）、水体（未受污染区、受污染区的样品），分别采集到样品4份，编号，冰箱保存待用。
1.1.2 培养基配制 （1）无机盐培养基：（NH4）2SO4 1g，K2HPO4 2g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.1g，FeCl3 0.5g，CaCl2 0.5g，琼脂20g，蒸馏水1000mL。（2）萘-无机盐培养基：萘丙酮浓度分别为200，250，280，300，320，350mL/L萘丙酮，液体培养基富集菌种时每200mL无机盐培养基液加入10mL萘丙酮溶液，固体筛选培养基则在使用之前于固体培养基上滴萘丙酮溶液。 [5]CHANG B V，SHIUNG L C，YUAN S Y.Anaerobic biodegredation of polycyclic aromatic hydrocarbon in soil [J].Chemosphere，2002，48：7l7-724.
[6]巩宗强，李培军，王新，等.污染土壤中多环芳烃的共代谢降解过程[J].生态学杂志，2000，19（6）：40-45.
[7]郭楚玲，鄭天凌，洪华生.多环芳烃的微生物降解与生物修复[J].海洋环境科学，2000，19（3）：24-29
[8]沈德中.污染环境的生物修复[M].北京：化学工业出版社，2002：118-124.
[9]侯树宇，张清敏，余海晨，等.多环芳烃芘高效降解菌的筛选及其降解性能研究[J].南开大学学报（自然科学版），2006，39（2）：71-74.
[10]Geiselbrecht A D，Herwig R P，Deming JW，et al.Enumeration and phyogenetic analysis of polycyclic aromatic hydroca rbon-degrading marine bacteria from Puget sound sediments[J].Appl Environ Microbiol，1996，62（9）：3344-3349.
[11]苏丹，李培军，鞠京丽，等.非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术[J].应用生态学报，2006，17（8）：1530-1534.
[12]周群英，高廷耀.环境工程微生物（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2000.
[13]周乐，盛下放，张士晋，等.一株高效菲降解菌的筛选及降解条件研究[J].应用生态学报，2005，16（12）：2399-2402.
[14]Grosser R，Warshawsky D，Vestal J R.Indigenous and enhanced mineralization of pyrene，benzo[a] pyrene and carbazole in soils[J].Appl Environ Microbiol，1991，57（12）：3462-3469. （责编：张宏民）
关键词：多环芳烃；降解菌；分离；鉴定
中图分类号 X132 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）18-0013-04
Isolation and Identification of PAHs Degrading Bacteria
Li Rongfeng et al.
（College of Agriculture and Food Engineering，Baise College，Baise 533000，China）
Abstract：Isolation，identify and domestication about bacteria of degrading PAHs from the soil andwater sampling in Bise Dawangling virgin forest ecological environment had been studied.The results had separated A，B two microbial strains of degrading PAHs—naphthalene.And screened A，B two specieswere identified on physiological and biochemical and optimized on condition tests.The results showed that the optimum environmental conditions for growth and metabolism is the optimum temperature of 25 ～ 28 ℃，the optimum speed of 120 ～ 150 r/min，the optimum concentration on PAHs naphthalene of 300 ～ 320mL/L，optimum pH value of 6.0 to 7.0，the optimal degrading bacteria inoculation of 10 ～ 15mL/100mL mineral medium.Broth system by adding a certain amount of citric acid can increase the rate of degradation of PAHs.
Key words：PAHs；Bacteria of Degrading PAHs；Separation；Identify
多環芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons，简称PAHs）是一类广泛分布于海洋环境中的含有2个或2个以上苯环，以线状、角状或簇状排列的稠环型有机污染化合物[1]。随着苯环数量的增加，其在环境中存在的时间越长，遗传毒性越高，现已成为全球重要的污染物之一，也是美国环保局制定的129种优先污染物中的一类[2]。环境中的PAHs存在于各种土壤、污水中，是一类难于降解的有机污染物，在适宜的情况下可能迁移到其他环境介质中，扩大污染源。随着现代化工业的发展，工厂废水排放系统的不完善，大量的烃类物质涌入江河湖海，严重威胁自然界的动植物以及人类的健康。如何治理及修复多环芳烃对环境造成的污染，已成为世界各国环境科学家研究的热点。现今，治理多环芳烃污染主要有物理、化学和生物几种方法，而普通的物理和化学修复污染存在各种问题，操作不当还会造成二次污染，而利用生物技术方法不仅可以消除烃类污染、净化环境，而且投资少，耗能小，具有广泛的经济价值，对人类社会来说也是利大于弊。目前，生物修复中土壤PAHs污染物生物治理的相关研究有较多报道[3～5]。土壤中有多种微生物可以利用PAHs作为碳源和能源或利用其他的物质作为共代谢底物进行多环芳烃的降解、矿化[6]。因此，筛选分离降解多环芳烃的优势菌种对于开展多环芳烃污染生态系统修复方面的研究工作具有非常重要的现实意义。
广西百色市自然保护区大王岭原始森林近年来作为主要以漂流著称的重要旅游胜地，每年都有大量的游客前往，而森林中存在一定的污染物质，特别是多环芳烃物污染逐渐严重，因此，研究原始森林中多环芳烃有机污染物的微生物降解显得尤为重要。本文针对大王岭原始森林的水质和土质进行微生物检测，筛选出能够降解多环芳烃——萘的菌类，并对其进行微生物形态学观察和生理生化鉴定，能了解森林存在的降解菌类型和分布情况，以期为多环芳烃污染的生物修复和治理提供有力支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 样品采集 从百色大王岭原始森林的土壤（未受污染区、受污染区的样品）、水体（未受污染区、受污染区的样品），分别采集到样品4份，编号，冰箱保存待用。
1.1.2 培养基配制 （1）无机盐培养基：（NH4）2SO4 1g，K2HPO4 2g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.1g，FeCl3 0.5g，CaCl2 0.5g，琼脂20g，蒸馏水1000mL。（2）萘-无机盐培养基：萘丙酮浓度分别为200，250，280，300，320，350mL/L萘丙酮，液体培养基富集菌种时每200mL无机盐培养基液加入10mL萘丙酮溶液，固体筛选培养基则在使用之前于固体培养基上滴萘丙酮溶液。 [5]CHANG B V，SHIUNG L C，YUAN S Y.Anaerobic biodegredation of polycyclic aromatic hydrocarbon in soil [J].Chemosphere，2002，48：7l7-724.
[6]巩宗强，李培军，王新，等.污染土壤中多环芳烃的共代谢降解过程[J].生态学杂志，2000，19（6）：40-45.
[7]郭楚玲，鄭天凌，洪华生.多环芳烃的微生物降解与生物修复[J].海洋环境科学，2000，19（3）：24-29
[8]沈德中.污染环境的生物修复[M].北京：化学工业出版社，2002：118-124.
[9]侯树宇，张清敏，余海晨，等.多环芳烃芘高效降解菌的筛选及其降解性能研究[J].南开大学学报（自然科学版），2006，39（2）：71-74.
[10]Geiselbrecht A D，Herwig R P，Deming JW，et al.Enumeration and phyogenetic analysis of polycyclic aromatic hydroca rbon-degrading marine bacteria from Puget sound sediments[J].Appl Environ Microbiol，1996，62（9）：3344-3349.
[11]苏丹，李培军，鞠京丽，等.非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术[J].应用生态学报，2006，17（8）：1530-1534.
[12]周群英，高廷耀.环境工程微生物（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2000.
[13]周乐，盛下放，张士晋，等.一株高效菲降解菌的筛选及降解条件研究[J].应用生态学报，2005，16（12）：2399-2402.
[14]Grosser R，Warshawsky D，Vestal J R.Indigenous and enhanced mineralization of pyrene，benzo[a] pyrene and carbazole in soils[J].Appl Environ Microbiol，1991，57（12）：3462-3469. （责编：张宏民）