[00389400]环境雌激素类表面活性剂高效复合降解菌的构建及其降解机理研究

烷基酚聚氧乙烯醚类(主要是辛基和壬基)表面活性剂性能优良，作为乳化剂、增塑剂和扩散剂广泛应用于洗涤、纺织、皮革、造纸、农药等领域。然而，烷基酚类表面活性剂具有环境雌激素效应，其广泛应用导致了表面活性剂本身和其代谢产物在环境中的积累，威胁环境安全和人类健康。因此，该项目针对环境雌激素类表面活性剂应用和环境安全不可兼得的重大科学难题，创造性的提出通过复合不同功能的降解菌，获取生物法完全矿化环境中表面活性剂的方法主要研究内容包括：1)主要环境雌激素类表面活性剂降解菌的筛选；2)所筛选表面活性剂降解菌的降解特性及降解机理研究；3)高效降解菌之间的相互作用及复合降解菌构建；4)固定化降解菌的稳定表达和表面活性剂矿化机理研究。取得了如下主要原创性结果： (1)国内首次建立复杂废水中聚氧乙烯类非离子表面活性剂高效检测方法： (2)成功筛选并鉴定16株表面活性剂辛/壬基酚聚氧乙烯醚高效降解菌； (3)创造性的构建了可以完全矿化环境雎激素类表面活性剂的复合降解菌， 开创性的利用不同菌株之间的协同作用和共代谢基质特性调控和优化代谢途径，在混合群中引入可以烷基酚为唯一碳源生长的降解菌TXBc10，使得烷基酚类表面活性剂降解过程中少产生或者不产生环境雌激素效应更强的辛基酚(OP)、OP₁EO和OP₂EO，实现OP_nEO的完全矿化，解决以往筛选的表面活性剂降解菌降解不彻底、产生二次污染等问题； (4)成功获得了固定化混合降解菌的稳定表达条件和降解机理，通过响应面法 优化获取了固定化菌群高效降解功能稳定化表达的条件，解析了降解功能与降解性质粒和降解菌所处微环境条件之间的相互关系，确定了影响性能的主要环境因子并获得了圭要影响因子的最优值。降解机理主要为羟基端EO链的断裂而后氧化产生短链表面活性剂和环境雌激素效应更强的烷基酚，然后利用混合菌中可以烷基酚为唯一碳源生长的降解菌TXBc10协同共生降解，实现完全矿化。 项目期间公开发表论文38篇(SCI论文7篇，影响因子为15.756)；8篇代表论文他引78次，其中SCI他引5次；出版专著1部，授权专利2项：获省级优秀硕士学位论文1篇、校级1篇。该项目解决了传统生物法处理环境雌激素类污染物产生毒性更强中产物，无法完全矿化的问题，研究成果对推动表面活性剂应用行业健康、可持续发展具有重要指导意义。