邻苯二甲酸酯降解菌分离鉴定与降解性能研究

随着工业的快速发展，PAEs作为重要的化工原料，在各种产品上均得到了广泛的应用。但其不科学的处理方式，导致PAEs从产品中被释放出来，成为环境中常见的有机污染物。在目前的有机污染物研究中，PAEs是环境中残留最多的有机污染物之一，其中PAEs对土壤的污染尤其严重。中国是 PAEs 的最大生产国和消费国之一，有研究结果表明我国农田土壤中 6 种 PAEs（DMP、DBP、DEHP、DEP、DOP、BBP）的总浓度值虽未超过土壤环境标准，但总含量却远远高于其他一些发达国家，如丹麦、荷兰、英国等。土壤中的PAEs不仅影响土壤质量与植物生长，还会对作物中产生一定的生物累积效应，对生态系统和人体健康造成严重威胁。随着 PAEs 污染的扩大，许多微生物对 PAEs产生了适应能力，即降解 PAEs 的能力，是治理PAEs环境污染的重要资源。本文以从广西特色作物研究院中使用含有PAEs成分的地膜、化肥和农药的设施菜地土壤为样品，以邻苯二甲酸酯（DMP、DBP、DEHP）作为唯一的碳源和能源，筛选降解邻苯二甲酸酯的菌株,研究菌株在不同环境因素下降解PAEs的性能，为PAEs类污染的环境修复提供一定参考。

1. 邻苯二甲酸酯降解菌的富集及分离纯化

  从多年覆盖地膜的蔬菜地土壤中取样，以PAEs为唯一碳源的无机盐培养基为筛选培养基，通过选择培养和人工驯化等技术，筛选出对PAEs具有降解性能的细菌菌株。

2. 邻苯二甲酸酯降解菌的鉴定及生物学特性

  通过形态特征、生理生化特性、分子生物学方法鉴定PAEs降解菌菌种，明确其分类地位。

3. 不同环境因素对菌株降解PAEs的影响

 探究不同环境因素对菌株降解PAEs的影响，主要以pH、温度、接种量为主要因素，对菌株进行单因素试验，找出菌株降解PAEs的最佳条件。

邻苯二甲酸酯( phthalic acid esters，PAEs) 又称酞酸酯，是一类人工合成的有机化合物。因其在常温下为无色油状粘稠液体，故此类化合物具有很大的流动性、较小的挥发性和水溶性等特性。据报道，全球PAEs的年产量及消耗量高达600万吨，使用范围也极其广泛。PAEs作为增塑剂，提供了塑料制品必要的可塑性；作为添加剂或生产原料，在化肥、农药中广泛使用；除此之外，在家具、汽车、电线电缆和服装等行业也有广泛的应用。

由于 PAEs 通常与塑料聚合物高分子碳链以氢键结合，使得 PAEs 分子在加工、使用、处置的过程中容易迁移到环境中，直至迁移到土壤。土壤中 PAEs 不仅影响土壤质量、植物生长、而且还在作物中具有一定的生物累积效应，对生态系统和人体健康构成严重威胁。其中，邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯 （DBP） 和邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）具有典型的内分泌干扰性和潜在的“三致”效应，被美国 EPA 列入“优先控制污染物”。在我国，全国范围内的农田土壤也受到了不同程度的 PAEs 污染。研究结果表明我国农田土壤中 6 种 PAEs（DMP、DBP、DEHP、DEP、DOP、BBP）的总浓度值未超过土壤环境标准，但总含量却远远高于其他一些发达国家，如丹麦、荷兰、英国等。因此，解决我国土壤中PAEs的污染问题已刻不容缓。

PAEs是应用广泛、使用量大的化工原料，具有亲酯性及难降解性。随着时间的推移，PAEs在产品中释放出来并迁移到环境中，成为一种各类环境介质中普遍存在的持久性有机污染物,引起了人们的广泛关注。PAEs其化学结构和水不溶性质，不易被水解和光解，故微生物的降解被认为是去除环境中 PAEs污染物的一种高效安全的方法。为更系统地认识 PAEs 在生态系统中的转移积累及危害水平，近年来国内外相关研究主要从 PAEs 的物化性质及环境污染分布、生物蓄积与代谢途径、环境降解机理及毒理效应等方面展开。对于PAEs污染环境修复的研究主要涉及到高效降解菌株筛选、分离与鉴定、最优降解条件、降解类型、降解机制、降解效率、降解动力学等。目前已有大量的PAEs降解菌从环境样品中分离获得，也克隆了PAEs降解基因，为PAEs污染环境的生物修复提供了宝贵的菌株资源和基因资源，虽然国内外对PAEs微生物降解作了大量研究，也分离了不少菌株，但是实际应用场景的报道几乎没有，这也表明驯化分离PAEs高效降解菌是治理PAEs环境污染、进行生物修复的重要基础性工作。

PAEs是应用广泛、使用量大的化工原料，也是污染严重、毒性较强、降解困难的环境污染物。目前有大量的PAEs降解菌从环境样品中分离获得，也克隆了PAEs降解基因，为PAEs污染环境的生物修复提供了宝贵的菌株资源和基因资源。然而，PAEs降解菌或降解基因在环境修复中的应用还很少，缺乏高效PAEs降解菌或降解酶是主要原因。因此发掘高效降解菌种资源是进行PAEs污染环境生物修复的基础工作。

1.技术路线

2.拟解决的问题

期望能筛选到PAEs高效降解菌，解决目前PAEs有效降解菌或降解酶缺乏的问题。

3.预期成果

（1）筛选到若干株具有较高PAEs降解效率的微生物菌株。

（2）完成实验研究论文一篇。

2024年5月-6月：PAEs降解菌的筛选与分离

2024年9月-2024年1月：PAEs降解菌降解性能的测定

2025年3月-4月：菌株鉴定和结题报告的撰写。