论文部分内容阅读
复合污染现象在环境中普遍存在,这种现象往往无法用单一污染的作用机理准确的来解释,依赖单一污染制定的有关评价标准不能真实的反映环境质量的要求。因此,复合污染的相关研究已经成为环境科学发展及环境治理的重要方向之一。重金属和抗生素是环境中比较典型的两类污染物,也是经常能被同时发现的两种环境污染物,在环境中常常会发生各种联合作用。本文选择以黄孢原毛平革菌为研究对象,在土霉素和重金属Pb(II)、Cd(II)复合污染培养条件下,分析菌体对土霉素的降解及重金属富集特征及抗性机理。建立了土霉素的检测方法,探索出最优液相色谱条件为以甲醇:0.1%磷酸=60:40作为流动相,设定流速为0.7mL/min,进样量为20μL,柱温为35℃。对影响菌体生长及土霉素降解和重金属富集的因素进行分析,比如,pH值、温度、初始浓度和共存离子等,对生长和降解富集条件进行优化,确定最佳条件。实验结果表明,当pH=4.5,温度为35℃左右时,菌体的生长及降解作用和富集能力都达到最大值。低浓度的土霉素能促进黄孢原毛平革菌的生长,但土霉素和重金属浓度的增加,对于黄孢原毛平革菌的生长具有潜在的抑制作用。共存离子由于相互间会存在竞争吸附位点,导致富集作用受抑制,而且土霉素降解机理与重金属富集机理存在差异。对黄孢原毛平革菌降解土霉素和富集重金属过程深入进行理论分析,以探索其抗性机理。结果表明,土霉素和重金属会对黄孢原毛平革菌胞外酶和胞内酶的活性和含量产生影响,土霉素和Pb2+对LiP起促进作用,Cd2+则会抑制LiP活性,对于MnP,土霉素起促进作用,Pb2+和Cd2+则会抑制,而且在相同情况下,MnP活性变化大于LiP。进一步分析MnP基因的相对定量表达,发现黄孢原毛平革菌中的MnP1和MnP3基因在土霉素降解过程起不同程度的调控作用,但有可能容易受到重金属Pb和Cd的损伤,MnP2基因可能对重金属Pb和Cd作用的蛋白质有一定调控作用。而且,并不是MnP基因表达量高,就会使MnP酶活性高。此外,还测定了菌体胞内酶SOD、CAT的活性及MDA的含量变化,结果显示三种污染物对于菌体都会产生不同程度的损伤,菌体也可以通过自身的抗氧化系统对污染产生一定抗性。