芳香烃有机物生物降解研究报告论文.doc

毕业论文〔设计〕题　　目：芳香烃有机物生物降解研究诚信声明我声明，所呈交的论文〔设计〕是本人在教师指导下进展的研究工作及取得的研究结果据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文〔设计〕中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料我承诺，论文〔设计〕中的所有内容均真实、可信 论文〔设计〕作者签名： 签名日期: 年 月 日授权声明学院有权保存送交论文〔设计〕的原件，允许论文〔设计〕被查阅和借阅，学校可以公布论文〔设计〕的全部或局部内容，可以影印、缩印或其他复制手段保存论文〔设计〕，学校必须严格按照授权对论文〔设计〕进展处理，不得超越授权对论文〔设计〕进展任意处理 论文〔设计〕作者签名： 签名日期: 年 月 . z-摘要：本论文通过培养筛选出对芳香有机物4-甲砜基甲苯和邻硝基对甲砜基苯甲酸有降解功能的活性菌株，并将其应用于4-甲砜基甲苯和邻硝基对甲砜基苯甲酸的降解研究。

考察了在不同温度、pH、碳源、氮源和微量元素等影响对降解工艺的影响，并进展了优化试验结果说明：4-甲砜基甲苯降解菌在35℃、pH= 8、10%废水量〔v/v〕时降解率最大，达74.6%；邻硝基对甲砜基苯甲酸降解菌在温度30℃、PH=6、1%葡萄糖、0.5%硝酸铵、0.1%硫酸锌时，降解率最大，为31.44%关键词: 4-甲砜基甲苯；邻硝基对甲砜基苯甲酸；生物降解Abstract:In this paper, the strains were obtained through the cultivation of screening with degradation of aromatic organic pounds 4- methylsulfone toluene and ortho-nitro-4-methylsulfone benzoic acid, and its application to the study on degradation of 4- methylsulfone toluene and ortho nitro 4-methylsulfone benzoic acid. The effect of degradation process with different temperature, pH, carbon source, nitrogen source and trace elements were studied and optimized. The results shows that：the ma*imum of degradation rate of 4- methylsulfone toluene, up to 74.6% with degrading bacteria in 35℃, pH= 8, 10% (v/v) of water waste, and ortho-nitro-4-methysulfonyl benzoic acid degrading bacteria at a temperature of 30℃, pH= 6, 1% glucose, 0.5% ammonium nitrate, 0.1% zinc sulfate, the ma*imum degradation rate up to 31.44%.Keywords:4- methylsulfone toluene; ortho-nitro-4-methysulfonyl benzoic acid; Biodegradable. z-目 录1 绪论11.1 芳香烃生物降解的研究背景11.2 芳香烃生物降解研究的意义和国内外研究状况11.3 芳香族化合物降解菌的来源及菌种21.4 芳香族化合物的生物降解过程21.5生物降解性的测定方法31.6影响生物降解的因素[13]4化合物的链构造41.6.2 分子量及其分布4降解试验条件41.7本文研究内容42 实验局部52.1 实验材料与仪器52.2 实验内容52.2.1 降解菌株的培养筛选52.2.2 芳香烃有机物的降解处理62.3 实验测量及优化方法62.3.1 分析方法62.3.2 流动相的配置62.3.3 标准曲线的制作73 结果与分析83.1标准曲线的获得83.2 筛选出的菌株93.3 4-甲砜基甲苯降解实验结果9温度、pH值对4-甲砜基甲苯降解的影响93.3.2 碳源对4-甲砜基甲苯降解的影响103.3.3 氮源对4-甲砜基甲苯降解的影响103.3.4 微量元素对4-甲砜基甲苯降解的影响103.3.5 4-甲砜基甲苯降解菌的应用113.4 邻硝基对甲砜基苯甲酸降解实验结果11温度对邻硝基对甲砜基苯甲酸降解的影响113.4.2 pH值对邻硝基对甲砜基苯甲酸降解的影响12碳源对邻硝基对甲砜基苯甲酸降解的影响12氮源对邻硝基对甲砜基苯甲酸降解的影响13微量元素对邻硝基对甲砜基苯甲酸降解的影响133.4.6 最优条件下的降解率144 结论15致谢16参考文献17. z-1绪论1.1 芳香烃生物降解的研究背景近年来，伴随我国工农业的高速开展，污水排放和环境污染物的排放量逐年增加，它们广泛来源于造纸、化工、纺织、电力等行业生产排放，根本比例如下： 图1-1 各个行业的废水排放比重废水的排放导致生态环境日趋恶化，而芳香烃类化合物作为一类重要的化工原料与中间体，普遍应用于食物、煤油、染料、有机合成等行业，如多氯萘〔P〕就常作为混合物生产用于商业应用[1]。

这些芳烃类化合物在环境中的化学稳定性较高，水溶性低，许多都是致癌致突变因子[2]，对人体安康和周围环境造成严重危害所以要采取一些行之有效，经济便利的策略缓解芳香烃这类化合物对环境的污染1.2 芳香烃生物降解研究的意义和国内外研究状况利用微生物净化各种有机废水具有投资少、占地小又不需特殊设备等优点，通过该方法筛选出高效降解菌株，有效的降解环境中芳香族化合物，是而今环境治理的一个重要手段，该项技术目前正处于突飞猛进阶段，以美国、西欧、日本在这方面钻研尤其活泼生物降解开展迅速，但其研究的时间却并不短，大致可分为三个阶段：第一阶段从二十世纪初到1940年前后，该时期主要特征为生物降解对生活污水的处理研究和应用，随着它的开展，逐步解释了有机物在生物处理过程中的降解基质，以西欧的德、英、法为主第二阶段从1940年开场持续到1960年，以美国为研究主流，主要原因是这段时间他们工业处在极速开展阶段，为应对工业开展所必然导致的废水污水排放增多，从而使生物降解技术得到推广，也是这一时期，工业废水中的有机物的生物降解有了较多的研究第三阶段是六十年代以后，工业三废的危害日益严重，生物降解技术的应用也因此越来越广泛。

其中的突出表现为日本工业的迅猛开展，促使它在微生物降解方面别具一格，主要特点是开场应用工业微生物学方面成就，即培养纯种菌种分解工业废水中有机物总的来说，生物降解适用前景广阔，并拥有一定的开展历史，目前还处在高速开展阶段，是一种处理环境污染物切实可效的方法近年来，利用生物降解处理芳香挺化合物已引发了许多科学家的致力探索，他们不单热衷于探索物质降解路径的多种性，而且也探究微生物引发生物降解的生化和遣传机理，为生态中芳香烃的优化降解提供了新的可能和路径[3]另外，对于芳烃类物质降解的研究，根本可分单环，联苯和多氯联苯，多环芳香烃的降解处理研究其中微生物转化甲苯的路线是探究芳香类降解的典型*例至今已有5种不同微生物进展甲苯好氧分借途径的报道，而厌氧分解只是最近才发现联苯的降解具有一个比拟清晰的生物降解路径，并且已别离和鉴定了一些符合这种路径的中间产物[4]在多环芳香烃降解这方面，已经证明微生物及其共生生物有能力分解多环芳烃，并且别离了具有能分解蔡、菲、葱、药、荧的微生物纯种早在30年前，就已说明了少些最简单多环芳烃如蔡、菲和葱等的微生物降解途径[5]对一些较复杂的多环芳烃的微生物分解途径，只到近几年才能确定。

1.3 芳香族化合物降解菌的来源及菌种芳香族类降解菌的来源有多条途径，常见的有：①直接从污染环境中别离筛选出降解菌②利用废水处理厂的活性污泥、沉降池底或厌氧消化池的污泥当作菌种③纯化、驯化、筛选专性菌株④利用基因工程技术构建菌株常见的芳香化合物降解菌，酵母菌，真菌是常见的白腐菌，假单胞菌，棒状杆菌属，芽孢杆菌，微球菌属，诺卡氏菌，球菌，产甲烷菌属，蓝藻等，，它们目前主要应用于造纸废水，印染废水，生活污水，残留石油、农药等领域，对芳香族污染物的降解起着相当重要的作用1.4 芳香族化合物的生物降解过程苯环类芳烃降解大抵分5个阶段：①降解物质进到细胞内、②形成苯环裂解前体、③ 苯环构造裂解、④两性中间体产物形成、⑤产物被利用芳香烃构造不同，在不同的条件下，能够由不同的微生物降解从反响所需的条件上观察，芳烃类物质降解类别可分为好氧型与厌氧型降解；而从化学构造上看，分为单环构造的芳香烃与多环构造的芳香烃降解好氧型菌降解苯环化合物的路径的一样点是：先在酶和氧分子的配合作用下，苯环构造形成邻苯二酚或者其衍生物的共同代谢中间体，接着再历经开环酶和氧分子的协同作用，形成直链分子，末尾分解进入三羧酸循环目前已发现，数量众多的杂环类芳香烃聚合物、氯代多环芳香烃以及含氮类芳香族化合物，如硝基的芳香烃等均可通过好氧型途径进展降解。

图1-2 芳香烃化合物降解途径如图1-2〔a〕所示，苯在生物降解时通常存在两个分支路径，起初苯环是被苯双加氧酶进攻转化为邻苯二酚，之后再进一步通过邻位或间位双加氧酶的作用，产生粘康酸或粘康酸半醛如果苯环上存在取代基，则它的降解会出现两种可能：先进攻苯环或先进攻侧链实际上，如果侧脸很长，则它的氧化就足够提供微生物生长所需的能量，导致它们不会去降解苯环这些化合物被称作取代烷烃而不是取代芳香化合物含2~7个碳原子的单烃基取代物的一般途径如图1-2〔b〕当碳原子数大于七时，会经由w、β氧化先进攻取代烃侧链，之后再降解苯环联苯的降解路径如图1-2〔c〕所示，两种方式添加联苯降解氧，分别为1，2位上加氧和3，4位上加氧，相比之下，前者占多数联苯的降解是由两步双加氧酶作用，转化为2-羟基-6-酮基-6-苯基-2，3-己二烯酸，最后被降解成苯甲酸多环芳烃是一类含有两个或两个以上融合芳香环的化合物，由有机物不完全燃烧所产生[8]萘的生物降解途径如图1-2〔d〕所示与其它芳香族化合物的降解类似，第一步中双加氧酶攻击环转化为1，2-羟基萘，然后在第一和第九个碳原子之连续裂1.5生物降解性的测定方法生物降解性通常分为好氧生物降解性测定方法、厌氧条件下的生物降解性能测定方法、模拟实验法[6]。