Polycyclic aromatic hydrocarbons (P

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a group of toxic, carcinogenic and/or mutagenic organic compounds composed of two or more fused benzene rings (USEPA, 1993). Mangrove wetlands located along the coastline of tropical and subtropical regions, and close to human activities, are subject to PAH contamination (Ke et al., 2005). Being inter-tidal, the upper layer mangrove sediments switch between oxic and anoxic conditions, while the subsurface and deep sediments are generally anoxic with small amounts of dissolved oxygen (O2), less than 1 mg l−1, corresponding to around 0–3% O2 partial pressure (Kadlec and Knight, 1996 and Li et al., 2009). Theoretically, in subsurface sediments, anaerobic bacteria and anaerobic biodegradation of PAHs should play greater roles than the respective aerobic ones (Cerniglia and Heitkamp, 1989). However, studies on anaerobic biodegradation of PAHs in mangrove sediment are conducted less extensively than aerobic biodegradation studies (Guo et al., 2005; Coates et al., 1996). The low-oxygen condition (2–3% O2 partial pressure) was found to share the same biodegradation pathway as that under the non-oxygen condition (0% O2 partial pressure) (Hurst et al., 1996 and Deniz et al., 2004). But, no study on PAH-biodegradation in mangrove sediment conducted under low-oxygen conditions has been reported and only one paper has been recently published under non-oxygen conditions (Chang et al., 2008).

Many previous studies have shown that the anaerobic biodegradation ability of intrinsic bacteria was low (Coates et al., 1996 and Chang et al., 2003). It has been proposed that the inoculation of microbial consortia possessing satisfactory PAH-degrading ability may improve the biodegradation of PAH in contaminated environments (Grosser et al., 1991). The biodegradation could also be enhanced with the amendment of electron acceptors. Recent studies have demonstrated that PAHs could be degraded by bacteria with alternative electron acceptors other than oxygen, such as nitrate and sulfate (Coates et al., 1996 and Chang et al., 2008). Iron Fe(III), because of its large abundance in natural soils, and its preferential utilization over sulfate and CO2 by microbes (McFarland and Sims, 1991), has also been used as an electron acceptor in the oxidation of organic compounds, such as alkylbenzenes, toluene, benzene and PAHs (Lovley and Phillips, 1986, Kraig, 2000 and Nieman et al., 2001). However, previous research mostly emphasised on the monitoring of the temporal and spatial changes of the PAH concentrations (McNally et al., 1999 and Nieman et al., 2001). Some biologically related factors, such as bacterial population size, electron-transport system (ETS) activities, Fe(III) utilization and anaerobic gas production, which are important in understanding the mechanisms involved in the biodegradation of PAHs under anaerobic condition, have seldom been reported.

The present study aims to (1) evaluate the effect of Fe(III) on the anaerobic biodegradation of mixed PAHs composed of fluorene (Fl), phenanthrene (Phe), fluroanthene (Flua) and pyrene (Pyr) in mangrove sediment slurries; (2) assess the significance of the inoculation of the enriched PAH-degrading bacterial consortia and (3) compare the PAHs biodegradability under low-oxygen (2 ± 0.3%) and non-oxygen (0%) conditions. The concentrations of Fl and Phe were the highest (60 ± 22 and 121 ± 69 ng g−1 dry wt sediment, respectively) among all low molecular weight (LMW) USEPA priority PAHs while the concentrations of Flua and Pyr were the highest (835 ± 520 and 1082 ± 323 ng g−1 dry wt sediment, respectively) among all high molecular weight (HMW) PAHs (Ke et al., 2005 and Li et al., 2009) in mangrove sediments collected from Ma Wan, Hong Kong. These four PAHs were therefore selected as the model compounds. Two enriched consortia obtained from previous work (Li et al., 2009) were used in the present study. The low-oxygen enriched consortium (type I) was made up of three PAH-degrading bacterial genera, namely Microbacterium, Rhodococcus and Sphingomonas, while the consortium under the non-oxygen condition (type II) also had three PAH-degrading bacterial isolates, one was Sphingomonas and the other two were unidentified strains ( Li et al., 2009).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หอม polycyclic ไฮโดรคาร์บอน (PAHs) คือ กลุ่มของสารพิษ carcinogenic หรือ mutagenic สารอินทรีย์ประกอบด้วยสอง หรือมากกว่า fused วงแหวนเบนซีน (USEPA, 1993) พื้นที่ชุ่มน้ำป่าชายเลนที่อยู่ตามชายฝั่ง ของภูมิภาค ร้อน และกิจกรรม ต่าง ๆ ของมนุษย์ อาจ มีการปนเปื้อนละ (Ke et al., 2005) ได้ กำลังระหว่างบ่า ตะกอนป่าชายเลนชั้นบนสลับเงื่อนไข anoxic และ oxic ขณะที่ subsurface และลึกตะกอนมี anoxic โดยทั่วไป มีเงินละลายออกซิเจน (O2), น้อยกว่า 1 มิลลิกรัม l−1 ที่สอดคล้องกับประมาณ 0 – 3% O2 ความดันบางส่วน (Kadlec และ อัศวิน 1996 และ Li et al., 2009) ตามหลักวิชา ใน subsurface ตะกอน แบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจน biodegradation ของ PAHs ควรมีบทบาทมากขึ้นกว่าที่เกี่ยวข้องแอโรบิกคน (Cerniglia และ Heitkamp, 1989) ศึกษา biodegradation ไม่ใช้ของ PAHs ในป่าชายเลนตะกอนจะดำเนินการอย่างแพร่หลายน้อยกว่าแอโรบิก biodegradation ศึกษา (กัว et al., 2005 อย่างไรก็ตาม Coates et al., 1996) เงื่อนไขออกซิเจนต่ำ (ความดันบางส่วน 2 – 3% O2) พบร่วมทางเดิน biodegradation เดียวกันกับภายใต้เงื่อนไขไม่ใช่ออกซิเจน (ความดันบางส่วน 0% O2) (Hurst et al., 1996 และ Deniz et al., 2004) แต่ ไม่ศึกษาละ biodegradation ในตะกอนป่าชายเลนที่ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่ออกซิเจนต่ำได้ถูกรายงาน และกระดาษเดียวได้เมื่อเร็ว ๆ นี้เผยแพร่ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่มีออกซิเจน (ช้างร้อยเอ็ด al., 2008)หลายการศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงว่า biodegradation ไม่ใช้ความสามารถของ intrinsic แบคทีเรียอยู่ในระดับต่ำ (Coates et al., 1996 และช้างร้อยเอ็ด al., 2003) มันมีการเสนอว่า inoculation ของจังหวัดที่มีความสามารถในการลดละพอจุลินทรีย์อาจปรับปรุง biodegradation ของละในสภาพแวดล้อมปนเปื้อน (Grosser et al., 1991) นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่ม biodegradation ที่พร้อมแก้ไขของอิเล็กตรอน acceptors การศึกษาล่าสุดได้แสดงว่า PAHs สามารถเสื่อมโทรม โดยแบคทีเรียกับอิเล็กตรอนอื่น acceptors ไม่ใช่ออกซิเจน ไนเตรตและซัลเฟต (Coates et al., 1996 และช้างร้อยเอ็ด al., 2008) เหล็ก Fe(III) เนื่องจากความอุดมสมบูรณ์มากในดินเนื้อปูนธรรมชาติ และความต้องการใช้ประโยชน์ซัลเฟตและ CO2 โดยจุลินทรีย์ (McFarland และซิมส์ 1991), ยังถูกใช้เป็น acceptor การอิเล็กตรอนในออกซิเดชันของสารอินทรีย์ alkylbenzenes โทลูอีน เบนซีน และ PAHs (Lovley และไขควง 1986, Kraig, 2000 และ Nieman และ al., 2001) อย่างไรก็ตาม งานวิจัยก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ emphasised การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว และพื้นที่ของความเข้มข้นละ (McNally et al., 1999 และ Nieman และ al., 2001) บางชิ้นที่เกี่ยวข้องรายงานตัว เช่นขนาดประชากรแบคทีเรีย กิจกรรม (ETS) ระบบขนส่งอิเล็กตรอน Fe(III) ใช้ และไม่ใช้ แก๊ส ซึ่งมีความสำคัญในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกที่เกี่ยวข้องกับ biodegradation ของ PAHs ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน ไม่ใคร่จุดมุ่งหมายของการศึกษาปัจจุบัน (1) ประเมินผลของ Fe(III) biodegradation ไม่ใช้ของ PAHs ผสมประกอบด้วย fluorene (Fl), ฟีแนนทรีน (เพ), fluroanthene (Flua) และไพรีน (Pyr) ในป่าชายเลนตะกอน slurries (2) ประเมินความสำคัญของ inoculation ที่ค่อนละลดแบคทีเรียจังหวัดและ (3) เปรียบเทียบ biodegradability PAHs ต่ำออกซิเจน (2 ± 0.3%) และเงื่อนไขไม่อ็อกซิเจน (0%) ความเข้มข้นของ Fl และเพได้สูงสุด (60 ± 22 และ 121 ± 69 ng g−1 แห้ง wt ตะกอน ตามลำดับ) ในสำคัญทั้งหมดน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (LMW) USEPA PAHs ในขณะที่ความเข้มข้นของ Flua และ Pyr สูงสุด (835 ± 520 และ 1082 ± 323 ng g−1 แห้ง wt ตะกอน ตามลำดับ) ระหว่าง PAHs น้ำหนักโมเลกุลสูง (HMW) ทั้งหมด (Ke et al., 2005 และ Li et al, 2009) ในตะกอนป่าชายเลนที่รวบรวมจากหวาน Hong Kong PAHs สี่เหล่านี้จึงถูกเลือกเป็นสารประกอบรูป สองอุดมจังหวัดที่ได้รับจากการทำงานก่อนหน้า (Li et al., 2009) ที่ใช้ในการศึกษาปัจจุบัน (พิมพ์ผม) ทำขึ้นสมาคมค่อนต่ำออกซิเจนของสามละลดแบคทีเรียสกุล ได้แก่ Microbacterium, Rhodococcus และ Sphingomonas กิจการร่วมค้าภายใต้เงื่อนไขไม่มีออกซิเจน (ชนิด II) นอกจากนี้ยังมีสามละลดเชื้อแบคทีเรียที่แยกได้ คน Sphingomonas และอื่น ๆ ทั้งสองไม่ได้ระบุสายพันธุ์ (Li et al., 2009)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ( PAHs ) เป็นสารก่อมะเร็งกลุ่มของพิษและ / หรือสารก่อกลายพันธุ์ สารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยสองคนหรือมากกว่าผสมน้ำมันเบนซินแหวน ( กำหนด , 1993 ) ป่าชายเลนชายเลนที่ตั้งอยู่ตามชายฝั่งของภูมิภาคเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน และใกล้กับกิจกรรมมนุษย์ อาจมีการปนเปื้อนพีเอเอช ( Ke et al . , 2005 ) โดยการอินเตอร์ ,บนชั้นตะกอนดินป่าชายเลนและสลับระหว่างเรียนนอกเงื่อนไข ขณะที่ดินลึกและตะกอนโดยซิกกับขนาดเล็กปริมาณของออกซิเจน ( O2 ) น้อยกว่า 1 mg L − 1 ที่รอบ 0 – 3 % O2 ความดันย่อย ( kadlec และอัศวิน 1996 และ Li et al . , 2009 ) ในทางทฤษฎี ในดินตะกอนแบคทีเรียแอโรบิก และการย่อยสลายสารบำบัดควรแสดงบทบาทมากกว่าแต่ละคน ( cerniglia แอโรบิค และ heitkamp , 1989 ) อย่างไรก็ตาม การศึกษาในระบบการย่อยสลายสารในดินตะกอนป่าชายเลน ) น้อยอย่างกว้างขวางกว่าการศึกษาการย่อยสลายแอโรบิก ( กัว et al . , 2005 ; โคตส์ et al . , 1996 )ภาวะออกซิเจนต่ำ ( 2 – 3 % O2 ความดันย่อย ) พบว่า ใช้เส้นทางเดียวกับทางชีวภาพภายใต้สภาวะปลอดออกซิเจน ( 0 % O2 ความดันย่อย ) ( Hurst et al . , 1996 และเดนิซ et al . , 2004 ) แต่ไม่มีการศึกษาการย่อยสลายในดินตะกอนดังกล่าวดำเนินการภายใต้สภาวะออกซิเจนต่ำ มีรายงานเพียง 1 ได้รับการเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่มีออกซิเจน ( ช้าง et al . , 2008 ) .

หลายการศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าการไร้ความสามารถของแบคทีเรียในการย่อยสลายน้อย ( โคตส์ et al . , 1996 และช้างและ al . , 2003 )ก็มีการเสนอว่า เชื้อจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการย่อยสลายและ consortia ดังกล่าวอาจปรับปรุงการย่อยสลาย PAH ในสภาพแวดล้อมที่ปนเปื้อน ( ใหญ่ et al . , 1991 ) ทางชีวภาพยังสามารถได้รับการปรับปรุงด้วยการแก้ไขประติมานวิทยา .การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่า PAHs สามารถถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรียที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าออกซิเจนเปรียบเทียบทางเลือก เช่น ไนเตรตและซัลเฟต ( โคตส์ et al . , 1996 และชาง et al . , 2008 ) เหล็ก Fe ( III ) เพราะมีความอุดมสมบูรณ์มากในดินตามธรรมชาติ และที่พิเศษกว่า ซัลเฟต และ CO2 โดยการใช้จุลินทรีย์ ( แมคฟาร์แลนด์ และซิมส์ , 1991 )ยังถูกใช้เป็นอิเล็กตรอนพระนาสิกในปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารอินทรีย์ เช่น alkylbenzenes โทลูอีน ไซลีน และ พีเอเอช ( lovley และ Phillips 1986 kraig , 2000 และ นีแมน et al . , 2001 ) อย่างไรก็ตาม งานวิจัยก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่เน้นการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวและพื้นที่ของป่าชนิด แม็คแนลลี่ et al . , 1999 และนีมาน et al . , 2001 )บางเจ้า ปัจจัยที่เกี่ยวข้อง เช่น ขนาดของประชากรแบคทีเรีย ระบบการขนส่งอิเล็กตรอน ( ETS ) กิจกรรม , Fe ( III ) การใช้และการผลิตก๊าซถัง ซึ่งมีความสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกที่เกี่ยวข้องในการย่อยสลายสารภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนได้ไม่ค่อยถูก

รายงาน .การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ ( 1 ) ศึกษาผลของ Fe ( III ) ในระบบการย่อยสลายสารผสมประกอบด้วยฟลูออรีน ( FL ) ฟีแนนทรีน ( เพ ) , fluroanthene ( flua ) และแบคทีเรีย ( pyr ) ในดินตะกอน slurries ; ( 2 ) ประเมินความสำคัญของการฉีดวัคซีนของอุดมป่าสลายแบคทีเรีย consortia และ ( 3 ) เปรียบเทียบสารย่อยสลายทางชีวภาพภายใต้ออกซิเจนต่ำ ( 2 ± 03 % ) และปลอดออกซิเจน ( 0 % ) เงื่อนไข ความเข้มข้นของฟลอริด้าและเพได้สูงสุด ( 60 ± 22 และ 121 ± 69 ng G − 1 น้ำหนักตะกอนแห้ง ตามลำดับ ) ระหว่างโมเลกุลต่ำ ( lmw ) กำหนดความสำคัญและในขณะที่ความเข้มข้นของ flua pyr ) และสูงสุด ( 835 ±แล้วเป็น± 323 ng G − 1 บริการโดยน้ำหนักของตะกอน ตามลำดับ ) ระหว่างโมเลกุลสูง ( HMW ) ไฮโดรคาร์บอน ( Ke et al . ,2005 และ Li et al . , 2009 ) ในดินตะกอนบริเวณป่าชายเลนที่รวบรวมจากมะวาน , ฮ่องกง ทั้งสี่จึงเลือกเป็นแบบไฮโดรคาร์บอนเป็นสารประกอบ ได้จากงานก่อนหน้าสองอุดม consortia ( Li et al . , 2009 ) ที่ใช้ในการศึกษาปัจจุบัน ออกซิเจนต่ำอุดม Consortium ( ประเภท ) ถูกสร้างขึ้นจากสามป่าสลายแบคทีเรียสกุล ได้แก่ microbacterium rhodococcus sphingomonas , และ ,ในขณะที่สมาคมภายใต้ภาวะอ๊อกซิเจน ( Type II ) นอกจากนี้ยังมีสามป่าสลายแบคทีเรียไอโซเลท คือ sphingomonas และอีกสองสายพันธุ์ที่ระบุ ( Li et al . , 2009 )