嗜热脂肪地芽胞杆菌对聚苯乙烯的降解性能

作者：邢睿智; 赵子强; 赵文琪; 陈志^*; 陈金凤; 周顺桂

来源：环境科学, 2021, 42(06): 3056-3062.

DOI：10.13227/j.hjkx.202009298

• 聚苯乙烯
• 嗜热菌
• 降解
• 二维相关性分析
• 生物氧化

微生物降解是废旧聚苯乙烯塑料(polystyrene,PS)最具持续性的处理方法.嗜热微生物具有较高的生物转化效率,可有效促进有机固废的降解,然而目前对嗜热微生物介导的PS塑料降解缺乏深入地研究.本文以堆肥中分离的1株嗜热脂肪地芽胞杆菌-FAFU011菌株(Geobacillus stearothermophilus FAFU011)为研究对象,分析其对PS的降解性能及机制.结果表明,FAFUA011可以将PS作为碳源进行生长,并在其表面形成稳定的生物膜;经过56 d的处理后,FAFUA011可使PS塑料膜的质量下降4.2%,重均分子质量和数均分子质量分别降低17.4%和18.2%;SEM分析表明,FAFUA011可造成PS表面产生侵蚀坑洞;XPS和接触角分析结果表明,经过FAFUA011的作用,增加了PS表面含氧结构的种类和数量,并改变了PS表面的亲水性能,从而有利于微生物在PS塑料表面的定殖,并进一步促进PS生物降解;基于2D-COS分析,确定了PS降解过程中官能团随时间变化的顺序为:1 491 cm-1(C—H)>1 450 cm-1(C—H)>1 601 cm-1(C=C)>1 027 cm-1(C—O)>1 068 cm-1(C=O)>1 366 cm-1(C—OH).本研究结果表明FAFU011能够促进PS塑料的嗜热生物氧化降解.

• 单位
  福建农林大学