摘要:水体地西泮(DZP)残留会对人类健康及环境生态造成威胁。本研究在前期工作基础上,通过模拟水产养殖水体,进一步研究复合微生物(包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、芽枝状枝孢菌、米曲霉及黑曲霉)对DZP残留的最佳条件及降解动力学,并在中试条件下进行验证,同时分析对水体、沉积物的理化特性以及对鳊、鲫的应激和存活率的影响。综合单因素试验、Plackett-Burman试验及、最陡爬坡试验和Box-Behnken设计结果表明:水体溶氧、环境温度、复合菌悬液投入量为影响降解DZP的主要因素,进一步确定3个因素的拟合值为:水体溶氧8.5 mg·L-1,环境温度25 ℃,复合菌悬液投入量1.0%,该拟合值条件下预测绝对降解率最大为91.2%;中试条件下绝对降解率为90.5%,与模型预测的最大值相接近,较未优化前提高了15.59%。复合微生物对水体及沉积物的pH有显著影响,对其他环境参数及鳊、鲫应激和存活率均无显著影响。降解动力学分析发现,当DZP浓度为150 ng·L-1 时,比降解率最大高达59.62 ng·L-1·h-1。通过优化降解条件,本研究复合微生物降解DZP能力显著提升,且不对水产养殖环境及水产动物造成负面影响,可有效应用于水产养殖水体DZP残留的治理。
文章目录
1 材料与方法
1.1 仪器与设备
1.2 药品与试剂
1.3 微生物菌种及菌悬液制备
1.4 试验设计及方法
1.4.1 单因素试验
1.4.2 Plackett-Burman因素筛选试验
1.4.3 最陡爬坡及Box-Behnken响应面试验
1.4.4 室外验证
1.4.5 复合菌种降解DZP动力学研究
1.4.6 DZP检测
1.5 数据统计与分析
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.2 Plackett-Burman试验结果
2.3 最陡爬坡试验结果
2.4 Box-Behnken试验结果、回归模型和方差分析结果
2.5 优化结果验证
2.6 复合微生物应用后对水体、沉积物理化性质及水产动物应激的影响
2.7 DZP复合微生物降解动力学
3 讨论
3.1微生物应用于水体污染物降解
3.2 微生物降解特性影响因素