【摘要】：四氯雙酚A(TCBPA)和四溴雙酚A(TBBPA)是廣泛用于電子產(chǎn)品、涂料、塑料和建材等制品中的阻燃劑,由于其內(nèi)分泌干擾特性等毒作用,備受關(guān)注。TCBPA和TBBPA的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、疏水性強,易富集在土壤/底泥中,尤以電子垃圾拆解區(qū)最為突出。本課題研究了電子垃圾拆解區(qū)附近河流底泥中TCBPA和TBBPA的厭氧生物降解,考察不同厭氧條件對脫鹵效果的影響;通過16S rRNA基因高通量測序,分析和比較脫鹵過程中菌群的變化;最后對脫鹵終產(chǎn)物BPA進行了好氧降解研究。河流底泥對TCBPA和TBBPA的厭氧降解發(fā)現(xiàn),相同條件下TBBPA的脫溴速率比脫氯速率高,添加電子供體可以促進脫鹵效率。不同強化條件對TCBPA和TBBPA脫鹵速率的促進效果一致:產(chǎn)甲烷條件電子供體條件硫酸鹽還原條件。其中,低濃度硫酸鹽更利于TCBPA脫氯,而高濃度硫酸鹽更利于TBBPA脫溴。菌群的多樣性分析發(fā)現(xiàn),TCBPA或TBBPA的加入導(dǎo)致菌群數(shù)量先增后降,菌群多樣性降低,相同時間和厭氧條件中菌群組成相似。分類學(xué)分析表明,厭氧底泥中的主要菌群為Proteobacteria,Chloroflexi,Firmicutes,Bacteroidetes,Actinobacteria,Planctomycetes和Nitrospirae。培養(yǎng)過程過程中,潛在脫鹵菌Chloroflexi,Firmicutes和Bacteroidetes相對豐度明顯增加。優(yōu)勢菌屬unclassified Anaerolineaceae,Longilinea,Leptolinea,Anaerolinea,Bellilinea,Clostridium,Fastidiosipila,vadinBC27wastewater-sludge group和unclassified Porphyromonadaceae等相對豐度增大,可能參與TCBPA的脫氯和TBBPA的脫溴過程。硫酸鹽還原條件中,硫酸鹽還原菌Geobacter、Desulfuromonas、Desulfobulbus與目標(biāo)污染物脫鹵滯后期延長和脫鹵速率減緩有關(guān)。添加TBBPA和TCBPA樣品菌群的差異主要在于產(chǎn)甲烷條件,相對豐度較高的Longilinea、Leptolinea、Bellilinea、Clostridium、Fastidiosipila、unclassified Porphyromonadaceae、Sphingopyxis和Sphingobium,是該條件下脫鹵速率較高的原因。脫鹵終產(chǎn)物BPA好氧礦化可由馴化微生物代謝實現(xiàn)。當(dāng)接種量10%、溫度34oC和pH 8時,40 mg·L-1 BPA可在6 d內(nèi)完全降解,具有最優(yōu)的降解效果。BPA依次代謝為對羥基苯乙酮、乳酸,最終被轉(zhuǎn)化為CO2和水,部分積累中間產(chǎn)物毒性大大降低。
[Abstract]:Tetrachlorobisphenol A (TCBPA) and tetrabromobisphenol A (TBBPA) are widely used as flame retardants in electronic products, coatings, plastics and building materials. Due to their toxic effects such as endocrine disruptions, the chemical properties of TCBPA and TBBPA are stable. Strong hydrophobicity, easy to be enriched in soil / sediment, especially in the electronic waste dismantling area. In this paper, the anaerobic biodegradation of TCBPA and TBBPA in the river sediment near the electronic waste dismantling area was studied, and the effects of different anaerobic conditions on the dehalogenation effect were investigated, and the changes of the flora in the dehalogenation process were analyzed and compared by high throughput sequencing of the 16s rRNA gene. Finally, aerobic degradation of dehalogenated end product BPA was studied. The anaerobic degradation of TCBPA and TBBPA by river sediment showed that the debromination rate of TBBPA was higher than that of dechlorination under the same conditions, and the dehalogenation efficiency could be promoted by adding electron donor. The effect of different strengthening conditions on the dehalogenation rate of TCBPA and TBBPA is the same: methanogenic condition electron donor condition sulfate reduction condition. Among them, low concentration sulfate is more favorable for TCBPA dechlorination, and high concentration sulfate is more favorable for TBBPA debromination. The diversity analysis showed that the addition of TCBPA or TBBPA led to the first increase in the number of bacteria and then the decrease of the diversity of the flora, and the composition of the flora was similar in the same time and anaerobic conditions. Taxonomic analysis showed that the main flora in anaerobic sediment was Proteobacteria,Chloroflexi,Firmicutes,Bacteroidetes,Actinobacteria,Planctomycetes and Nitrospirae.. During culture, the relative abundance of Chloroflexi,Firmicutes and Bacteroidetes increased significantly. The relative abundance of unclassified Anaerolineaceae,Longilinea,Leptolinea,Anaerolinea,Bellilinea,Clostridium,Fastidiosipila,vadinBC27wastewater-sludge group and unclassified Porphyromonadaceae increased, which may be involved in the dechlorination of TCBPA and the debromination of TBBPA. In sulfate reduction conditions, Geobacter,Desulfuromonas,Desulfobulbus of sulfate reducing bacteria is related to prolonged dehalogenation delay and slow down of dehalogenation rate of target pollutants. The difference between the sample populations of TBBPA and TCBPA was mainly due to the methanogenic conditions, and Longilinea,Leptolinea,Bellilinea,Clostridium,Fastidiosipila,unclassified Porphyromonadaceae,Sphingopyxis and Sphingobium, which had higher relative abundance, were the reasons for the higher dehalogenation rate under these conditions. Aerobic mineralization of dehalogenated end product BPA can be achieved by the metabolism of domesticated microorganisms. 40 mg L-1 BPA could be completely degraded within 6 days at the inoculation amount of 10: 10 and temperature 34oC and pH 8. BPA was metabolized as p-hydroxyacetophenone, lactic acid, and was converted to CO2 and water in turn. The toxicity of some accumulated intermediates was greatly reduced.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X172

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳明;徐海燕;于潔;孟和畢力格;張和平;;基于16S rRNA基因與相關(guān)基因序列分析格氏乳球菌親緣關(guān)系[J];中國乳品工業(yè);2013年05期

2 劉文華;蘇敬良;劉穎;許秀梅;金鑫;吳培福;;16S rRNA基因及外膜蛋白基因分析在鴨疫里默氏菌鑒定中的應(yīng)用[J];中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報;2006年06期

3 冼瓊珍;黃耿森;顧萬軍;黃良宗;王淑敏;;副豬嗜血桿菌部分16S rRNA基因的克隆及序列分析[J];黑龍江畜牧獸醫(yī);2007年02期

4 劉亞軍,喻子牛,姜艷艷,張留所,孔曉瑜,宋林生;櫛孔扇貝16S rRNA基因片段序列的多態(tài)性研究[J];海洋與湖沼;2002年05期

5 盧韞;張際峰;盧詩瑤;陳文明;;大黃魚16S rRNA和18S rRNA基因的測定與序列分析[J];激光生物學(xué)報;2010年04期

6 李鵬;馬艷嬌;趙云;;16S rRNA、23S rRNA及16S～23S rRNA基因在細(xì)菌分離與鑒定中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代畜牧獸醫(yī);2008年07期

7 劉彥群;靳向東;秦利;魯成;向仲懷;;九種絹絲昆蟲線粒體12S rRNA基因的序列特征和系統(tǒng)發(fā)育分析[J];昆蟲學(xué)報;2008年03期

8 張守印;郭學(xué)青;李振軍;葉長蕓;趙愛蘭;徐建國;;16S rRNA基因克隆文庫用于菌群分析的效能研究和評價[J];第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報;2008年16期

9 高家國,何國順,汪訓(xùn)明,蔡以欣;油菜葉綠體基因組文庫的構(gòu)建和16S rRNA基因及16S-23S rDNA間隔順序的分離[J];遺傳學(xué)報;1987年01期

10 黃立南,周惠,陳月琴,羅碩,藍(lán)崇鈺,屈良鵠;“傳統(tǒng)”垃圾填埋場滲濾液中古細(xì)菌16S rRNA基因的RFLP分析[J];中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉文強;粱成彪;欒婧婧;胡敬東;趙宏坤;;利用半套式PCR擴增16s rRNA基因檢測豬和牛附紅細(xì)胞體[A];第一屆中國養(yǎng)豬生產(chǎn)和疾病控制技術(shù)大會——2005中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

2 付媛;劉琴;杜凱;張雪娟;盧福莊;趙俊龍;;溫氏附紅細(xì)胞體的16S rRNA基因的克隆及系統(tǒng)發(fā)育樹的建立[A];浙江省生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

3 黃建忠;施巧琴;吳松剛;Tsunehiro AKI;;高產(chǎn)DHA海洋真菌Schizochytrium sp.KH105脂肪酸組型及其18S rRNA基因的克隆與序列分析[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會2003年學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2003年

4 余金丹;陳潔;李中躍;章許平;;兒童幽門螺桿菌23S rRNA基因突變與克拉霉素耐藥性關(guān)系[A];2005年浙江省兒科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2005年

5 張芳;宋力;黨力亨;孟英韜;張金婷;;細(xì)菌16S rRNA基因檢測在早期診斷新生兒細(xì)菌血流感染中的臨床意義[A];中華醫(yī)學(xué)會第十四次全國兒科學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2006年

6 喻長法;葉麗君;王偉平;彭寧;劉東紅;張仙森;;PCR在血液細(xì)菌16S rRNA基因檢測的診斷價值[A];2007年浙江省醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2007年

7 黃建忠;施巧琴;吳松剛;Tsunehiro AKI;;高產(chǎn)DHA海洋真菌Schizochytrium sp.KH105脂肪酸組型及其18S rRNA基因的克隆與序列分析[A];2004年全國生物技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年

8 吳亦棟;尚世強;俞錫林;;細(xì)菌16S rRNA基因?qū)崟r熒光定量及分型方法的建立[A];2005年浙江省醫(yī)學(xué)病毒學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物與免疫學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2005年

9 謝輝;黃慧聰;楊亦榮;吳建波;何秋香;朱啟建;陳建歐;王思齊;李澄棣;夏鵬;沈龍捷;;前列腺組織中細(xì)菌16S rRNA基因和IgA的表達(dá)的研究[A];2006年浙江省泌尿外科學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2006年

10 趙明;馬燕;張冬蓮;蘇小琴;;普洱熟茶后發(fā)酵過程細(xì)菌多樣性的16S rRNA基因文庫研究[A];第十五屆中國科協(xié)年會第20分會場：科技創(chuàng)新與茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張靜;四氯雙酚A和四溴雙酚A的生物降解及基于16S rRNA基因高通量測序的菌群分析[D];華南理工大學(xué);2016年

2 張富梅;溫氏附紅細(xì)胞體抗原特性及16S rRNA基因系統(tǒng)進化分析研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

3 郭景玉;抗嗜肺軍團菌血清8型單抗的制備及軍團菌環(huán)境分離株的脂肪酸和16S rRNA基因部分序列分析[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2009年

4 王璽;建立于18S rRNA基因測序基礎(chǔ)上的錐蟲分子分類學(xué)研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

5 蘇乾蓮;牛血巴爾通氏體PCR檢測方法的建立及牛血巴爾通氏體和附紅細(xì)胞體16S rRNA基因的克隆[D];廣西大學(xué);2007年

6 閻永偉;弧菌基因組內(nèi)16S rRNA基因拷貝數(shù)及異質(zhì)性的研究[D];寧波大學(xué);2013年

7 劉志杰;利用16S rRNA基因?qū)ξ覈昃d羊無漿體的分類學(xué)研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

8 李勝男;PCR技術(shù)檢測肝硬化患者腹水中細(xì)菌編碼16S rRNA基因的研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2012年

9 金宏;雁形目鳥類12S rRNA基因和細(xì)胞色素b基因序列變異及其分子系統(tǒng)學(xué)研究[D];南京師范大學(xué);2003年

10 李曉丹;大腸桿菌單拷貝rRNA操縱元菌株的構(gòu)建及16S rRNA基因敲除中的質(zhì)粒重排[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

，

本文編號：2297932