纳米竹炭协同/胁迫作用下鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲的作用机理研究

随着纳米科技的迅猛发展，纳米竹炭在纺织、塑料、涂料等领域的应用日益广泛，但其在环境污染修复领域的应用还有待开发，它进入环境后所带来的各种效应也亟需开展研究。本项目拟以菲高效降解菌鞘氨醇单胞菌GY2B为对象，探讨纳米竹炭、高效降解菌及降解底物三者之间的相互关系，主要研究内容包括：在考察纳米竹炭的"溶解"与沉降性能的基础上，研究微生物培养液及细胞提取液中纳米竹炭对菲的吸附/解吸特性，深入分析微生物对纳米竹炭的吸附作用与响应方式，表征纳米竹炭在微生物细胞内的分布特征，搞清纳米竹炭协同/胁迫作用对菌株GY2B降解菲的影响，阐明纳米竹炭协同/胁迫作用下菌株GY2B降解菲的作用机理。研究成果将为评价纳米竹炭的环境效应及其在污染土壤生物修复中的潜在应用提供科学依据和理论基础。

本项目以纳米竹炭和多环芳烃菲高效降解菌鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）GY2B为研究对象，表征了纳米竹炭的粒径和Zeta电位，研究了存在表面活性剂或菌株GY2B的情况下蒸馏水和无机盐体系中纳米竹炭的沉降与分散特征，并考察了无机盐培养体系中纳米竹炭对降解菌GY2B生长和菲降解过程的影响。结果发现纳米竹炭可促进菌株GY2B对菲的降解，而且纳米竹炭能够吸附菲降解的中间产物及菌体的代谢废物，因而对菌株GY2B后期的生长有一定的促进作用。进一步的UV-Vis和GC-MS分析发现纳米竹炭不会改变菌株GY2B降解菲的途径，但会改变菌株GY2B降解菲的进程，导致中间产物积累或降解速率不一样。本项目的相关成果可为评价纳米竹炭的环境效应及其在污染环境生物修复中的潜在应用提供科学依据和理论基础。