甲基硅氧烷檢測(cè)方法的建立及生物降解效能研究.pdf

1、目前，隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及環(huán)境污染狀況的越發(fā)嚴(yán)峻，對(duì)已污染環(huán)境的保護(hù)便越發(fā)重要。甲基硅氧烷及其衍生物，在我們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜豢苫蛉钡慕巧粡V泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備以及個(gè)人護(hù)理品中，甚至作為消沫劑的成分存在于部分食品中。
　　我國(guó)作為有機(jī)硅工業(yè)的生產(chǎn)大國(guó)，甲基硅氧烷的產(chǎn)量、使用量、以及環(huán)境排放量逐年增加。因此，對(duì)甲基硅氧烷的環(huán)境歸趨及去除方式進(jìn)行研究是十分必要的。而為了擺脫甲基硅氧烷從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)單純的

2、轉(zhuǎn)移（如吸附），并非得到徹底的去除或轉(zhuǎn)化，同時(shí)考慮到對(duì)環(huán)境的效應(yīng)和影響，甲基硅氧烷生物降解菌群的富集及降解效能的研究是重中之重。由于個(gè)人護(hù)理品及化妝品是生活中甲基硅氧烷的重要來(lái)源，而個(gè)人護(hù)理品和化妝品中約90％的甲基硅氧烷流入到生活污水中，污水處理廠的生活污水中約90%的甲基硅氧烷被活性污泥所吸附，因此本文選取哈爾濱文昌污水處理廠二沉池中的活性污泥作為培養(yǎng)對(duì)象，以甲基硅氧烷為目標(biāo)污染物，以獲得甲基硅氧烷降解菌群為研究目標(biāo)，并進(jìn)行降解效能

3、研究，同時(shí)基于高通量測(cè)序，解析微生物群落結(jié)構(gòu)特征。具體過(guò)程如下：
　　建立甲基硅氧烷的檢測(cè)方法。由于目前有關(guān)甲基硅氧烷的檢測(cè)方法沒(méi)有普適性，且檢測(cè)方法不統(tǒng)一，檢測(cè)效果并不理想，因此本研究建立了甲基硅氧烷的檢測(cè)方法，并通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際樣品的檢測(cè)，比較MRM模式與SIM模式。該部分采用Agilent Technologies7000，GC-MS/MS儀器，建立的檢測(cè)方法可以使甲基硅氧烷各組分完全分離，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸性良好，檢測(cè)基線(xiàn)平

4、穩(wěn)，峰型尖銳，無(wú)明顯的雜峰，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，可作為本課題的檢測(cè)手段。
　　對(duì)甲基硅氧烷的生物降解效能進(jìn)行研究。主要采取的實(shí)驗(yàn)方法為向250mL的厭氧瓶中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及目標(biāo)污染物后進(jìn)行搖床實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變不同的培養(yǎng)條件對(duì)培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，選取最適培養(yǎng)條件；將建立起來(lái)的檢測(cè)方法應(yīng)用在該部分實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，在厭氧條件下甲基硅氧烷的生物降解量最高，其生物降解率最高可達(dá)到58.3%；其次為硝酸鹽存在的條件，降解率最高

5、為20.1%，降解率低于厭氧條件，即硝酸鹽的存在會(huì)抑制甲基硅氧烷的生物降解；硫酸鹽存在的條件下相比前兩個(gè)條件降解量較少，原因是硫酸鹽的存在嚴(yán)重抑制了甲基硅氧烷降解菌群的生長(zhǎng)，從而對(duì)甲基硅氧烷的生物降解起到了抑制作用；而好氧條件下培養(yǎng)的活性污泥對(duì)甲基硅氧烷幾乎不存在生物降解或生物降解量極少。
　　對(duì)不同條件培養(yǎng)的活性污泥進(jìn)行生物群落結(jié)構(gòu)特征分析，找出可能對(duì)甲基硅氧烷的生物降解具有促進(jìn)或抑制作用的微生物類(lèi)群。該部分采取的是高通量測(cè)序法