楊再文，周子璇，劉向榮，等.2種假單胞菌對烏海風化煤的連續(xù)降解[J].西安科技大學學報，2024，44（5）：953-965.

YANG Zaiwen，ZHOU Zixuan，LIU Xiangrong，et al.Sequential degradations of weathered coal in Wuhai "by two types of pseudomonas[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2024，44（5）：953-965.

摘要：為提高煤的微生物降解率，實現煤的微生物法產業(yè)化應用，進行了2種假單胞菌（日本假單胞菌和銅綠假單胞菌）對內蒙古烏海風化煤的微生物連續(xù)降解研究。首先，采用了3種組合降解模式和2種單一降解模式對煤樣進行生物轉化，降解結束后使用重量法和紫外可見吸光度法評估各個降解路線的生物降解率，并分別對不同降解路線的產物進行表征；然后，選最優(yōu)工藝路線進行微生物降解，用紫外可見光吸光度、紅外光譜和GC-MS等表征分析了降解過程中煤的官能團變化和液相產物的組成和結構；最后，在此基礎上，探究了內蒙古烏海氧化風化煤微生物轉化的連續(xù)降解機制。結果表明：先用日本假單胞菌，再利用銅綠假單胞菌進行連續(xù)降解（表示為“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”）為最優(yōu)降解路線，降解率由單一菌種的49.2%提高到了68.2%；在烏海氧化風化煤的微生物降解過程中，日本假單胞菌更容易降解煤的脂肪族側鏈，而芳香族骨架則更容易被銅綠假單胞菌降解；最優(yōu)降解順序“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”降解烏海氧化風化煤的可能過程為先降解煤表面的長鏈烷烴，再降解煤內部的芳香烴。研究結果對提高煤的微生物降解率和實現煤的微生物轉化利用具有一定的指導意義。

關鍵詞：煤的微生物轉化；連續(xù)降解；日本假單胞菌；銅綠假單胞菌；風化煤

中圖分類號：TQ 536

Sequential degradations of weathered coal in Wuhai by two types of pseudomonas

YANG Zaiwen1，2，ZHOU Zixuan1，LIU Xiangrong1，2，ZHAO Shunsheng1，2，TONG Meng2，SHI Chen1

（1.College of Chemistry and Chemical "Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China；

2.Key Laboratory of Coal Resources Exploration and Comprehensive Utilization of Ministry of Natural Resources，Xi’an 710021，China）

Abstract：In order to improve the microbial degradation rate of coal and achieve the industrial application of the coal microbial method，two types of pseudomonas（Pseudomonas Japonica and Pseudomonas Aeruginosa）were studied for sequential microbial degradation of weathered coal from Wuhai，Inner Mongolia.Three combined degradation modes and two single degradation modes were used to biotransform coal samples.After degradation，each degradation route were evaluated using gravimetric and UV-vis absorbance methods，and the products of different degradation routes were characterized separately.The optimal process was selected for microbial degradation，and the changes of functional groups of coal and the composition and structure of liquid products in the process of degradation were characterized by UV-vis，IR and GC-MS.The sequential degradation mechanism of microbial transformation of weathered coal in Wuhai，Inner Mongolia was explored accordingly.The results showed that using Pseudomonas Japonica first and then using Pseudomonas Aeruginosa for sequential degradation（represented as “Pseudomonas Japonica→Pseudomonas Aeruginosa”）was the optimal degradation route，and the degradation rate increased from 49.2% of a single strain to 68.2%.In the microbial degradation process of weathered coal in Wuhai，Pseudomonas Japonica is more likely to degrade the aliphatic side chains of coal，while the aromatic skeleton is more easily degraded by Pseudomonas Aeruginosa.The optimal degradation sequence “Pseudomonas Japonica→Pseudomonas Aeruginosa” may involve the degradation of long-chain alkanes on the surface of Wuhai weathered coal，followed by the degradation of aromatic hydrocarbons inside the coal.The results "are instructive for improving the microbial degradation rate of coal and realising the microbial conversion and utilisation of coal.

Key words：microbial transformation of coal；sequential degradation；Pseudomonas Japonica；Pseudomonas Aeruginosa；weathered coal

0引言

風化煤，是地表或者淺層的無煙煤、煙煤及褐煤經風化作用的產物，其含氧量高、熱值低、直接利用率低[1]。但是風化煤是腐植酸的重要來源之一，大部分風化煤的總腐植酸含量在40%左右，腐植酸不僅可以應用于石油開采、陶瓷工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和廢水處理等方面，而且在農業(yè)方面也具有廣闊的應用前景[2-3]。內蒙古地區(qū)風化煤儲量十分巨大，據上世紀80年代初有關煤炭地質部門初步調查，估計內蒙的風化煤儲量為50億t，但是對其開發(fā)利用卻十分有限，目前從風化煤中提取腐植酸等產品，通常是采用物理、化學方法，需要在外加一定的壓力和溫度等條件下來進行[4]。從整個過程來看，成本較高、條件苛刻，還會產生一系列的環(huán)境問題[5-8]。煤的微生物轉化是指利用微生物來溶解煤，使之轉化成易溶于水的物質，從中制取清潔燃料以及提取有特殊價值的化學品等。此技術具有工藝簡單、低能耗、無污染等許多常規(guī)處理技術難以比擬的優(yōu)點[9-11]，但基于微生物降解煤是一個極為復雜的生物、化學反應過程，降解機理還停留在初步討論階段，微生物作用于低階煤的降解率也有待提高[12]。因此，試驗將主要集中致力于提高微生物的降解率，討論微生物降解過程中的可能降解機理。

20世紀初開始出現了關于微生物降解煤的思想。1981年，FAKOUSSA研究證明了某些細菌（假單胞菌）能夠利用硬煤中的有機物作為唯一的碳源降解部分天然煤，形成有色液體[13-14]。關于煤的微生物降解轉化取得了一定的成果。1982年，COHEN和GABRIELE采用兩株白腐真菌Polyporus versicolor和Poria monticolor在瓊脂平板上能夠將褐煤液化成黑色小液滴[15]。這些研究結果的發(fā)表，使更多人展開了對微生物降解煤的深入研究，但是研究之初，微生物降解煤的降解率并不高。柳麗芬等利用瓦克青霉（Penicillium waksmanii，PW）、斜臥青霉（Penicillium decumbens，PD）、綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）及黃孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium，PC）4種微生物對鶴崗地區(qū)的風化煤進行降解，研究發(fā)現 PA、PD菌對風化煤的降解轉化率達到43.5%和32.8%，而PC與PW菌的降解轉化率僅為4%～6%[16]。因此，越來越多的研究人員開始把研究重心放在如何提高降解率上[17-20]。KAMYABI等發(fā)現，細菌和酵母能明顯提高原油的生物降解率；HASSAN等的研究發(fā)現，芘被真菌和細菌依次降解，降解率為60.76%，高于任何單個菌株[21]。這說明了連續(xù)降解對煤的生物降解有積極作用。

煤是一種由芳香環(huán)和脂肪鏈組成的網絡大分子結構。微生物菌株降解煤的能力可能是由于它們具有降解芳香烴和脂肪族烴的能力[22-23]。

MUTHUKUMA B 等通過銅綠假單胞菌降解原油試驗，認為銅綠假單胞菌可以有效的降解烷烴、芳烴等物質，且細菌產生的胞外酶和生物表面活性劑在原油生物降解過程中起著關鍵作用[24]；吳昊等利用日本假單胞菌細菌分泌的活性物質對新疆烏東煤有較好的降解效果[25]；石晨等研究日本假單胞菌降解內蒙古煤炭，發(fā)現日本假單胞菌的生物降解性與其分泌的酯酶和鼠李糖脂有關[26]；木欣凱等研究得出日本假單胞菌對新疆大南湖低階煤最大降解率達到45.27%，銅綠假單胞菌對新疆大南湖低階煤最大降解率達到35.92%，由此可知日本假單胞菌和銅綠假單胞菌對低階煤有良好的降解能力[27]。因此，此研究選擇日本假單胞菌和銅綠假單胞菌對烏海風化煤進行降解。有研究發(fā)現對煤進行預處理能大幅度提高煤的降解率。王英等對新汶精煤采用硝酸、雙氧水、液氨、四氫呋喃和吡啶溶脹法進行預處理，發(fā)現經過硝酸預處理的煤樣降解率比其他物質預處理的煤樣降解率高[28-29]。因此，試驗采用硝酸預處理法對風化煤進行氧化，然后對氧化后的烏海風化煤進行連續(xù)降解。研究共有3種組合降解模式（“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”“銅綠假單胞菌→日本假單胞菌”和“日本假單胞菌+銅綠假單胞菌”）和2種單一降解模式，對每一種模式的降解率都進行了研究。降解產物運用GC-MS和FTIR法進行分析，以期提高微生物降解風化煤的降解率，為風化煤的微生物轉化利用提供了新途徑。

1試驗部分

1.1煤樣的制備

試驗所用煤樣為內蒙古烏海的風化煤，首先，利用球磨機將其破碎并進行篩分，獲得粒徑為0.125～0.25 mm的煤粒。將30 g風化煤樣品置于燒杯中，浸泡在8 mol/L的硝酸中，在室溫下反應48 h。然后，氧化風化煤樣品用蒸餾水洗滌至中性pH，在90 ℃的烘箱中干燥8 h，12 ℃蒸壓15 min，在室溫干燥器中保存，用于生物降解試驗。根據《煤的工業(yè)分析方法》（GB/T 212—2008）和《煤的元素分析》（GB/T 31391—2015）的方法利用Perkin Elmer 2400分析儀和5E-S3200庫侖硫分析儀對硝酸氧化前后的煤樣進行工業(yè)分析和元素分析，氧化前后煤樣的工業(yè)分析和元素分析見表1。由表1可知，原煤經硝酸氧化后C、H、S含量降低，O、N含量增加，灰分變化不大，揮發(fā)分含量增加，這可能是由于硝酸與煤樣反應，使芳香環(huán)羧基化，側鏈烷基氧化和硝化。

1.2微生物的培養(yǎng)

試驗選擇降解低階煤效果較好的2種細菌：日本假單胞菌（Pseudomonas Japonica）和銅綠假單胞菌（Pseudomonas Aeruginosa）[24-27]，均購買于中國微生物菌種保藏中心（CICC），編號分別為CICC 23895和CICC 24649。培養(yǎng)基均采用CICC所提供的牛肉膏培養(yǎng)基配方，即牛肉膏3 g、蛋白胨5 g、氯化鈉5 g和去離子水1 L。將純菌株轉移到瓊脂斜面上，以4 ℃保存，用于后續(xù)試驗研究。使用600 nm（OD600）處的吸光度測定細菌的生長情況。

1.3生物降解程度的評價

采用重量法和紫外可見吸光度法2種方法來評價煤的生物降解程度。

重量法通過已降解煤質量占初始加入煤質量的百分比來衡量；紫外可見吸光度法通過測定液相產物的A450值來評價。

1.3.1重量法

進行3組平行試驗，最終降解率采用3組試驗降解率的平均值，以縮小計算誤差。生物降解試驗結束后，1 000 rpm離心20 min，每次用50 mL蒸餾水過濾洗滌至無菌體殘留，收集沖洗下的煤粒（菌絲體與風化煤未包裹在一起，區(qū)分明顯的話也可挑出菌絲體）。90 ℃干燥8 h至恒重量，此時得到煤的質量為未被微生物降解的那部分，根據初始加入風化煤的質量與這剩余煤殘渣的質量之差，再除以初始加入的氧化煤質量，計算出降解率[26，30]。計算步驟如下

η=（m0-m1）m0×100%

（1）

式中η為生物降解率；m0為煤樣品原始重量，g；m1為生物降解后殘留煤樣品重量，g。

1.3.2紫外可見吸光度法

由于含有溶煤產物的黑色發(fā)酵液在450 nm處對可見光的吸光度A450可以間接地反映降解率的高低，A450值與降解效果成正相關，所以通過測定A450值的增加來評估生物降解活性[31]。

1.4降解試驗

圖1為組合降解模式流程。從圖1可以看出，原風化煤先經過硝酸氧化預處理，然后通過3種途徑進行生物降解。對于每條路徑試驗設計3組平行試驗，均在搖床的有氧條件下進行，

結果以平均值表示。通過單因素和正交試驗確定了2種菌各自的最佳工藝條件（表2），每個菌株在隨后的連續(xù)降解過程中都使用了最佳的工藝條件。

途徑1是氧化風化煤首先被銅綠假單胞菌降解，然后被日本假單胞菌降解。途徑2與途徑1相似，只是改變了降解順序。途徑3為氧化風化煤被日本假單胞菌和銅綠假單胞菌共降解。

1.4.1按“銅綠假單胞菌→日本假單胞菌”順序降解

在瓊脂平板中選擇的銅綠假單胞菌，接入200 mL液體培養(yǎng)基中，將其放入30 ℃的搖床進行培養(yǎng)，直到OD600值達到0.5，得到發(fā)酵液。將8 mL的上述發(fā)酵液加入到含有0.6 g滅菌氧化風化煤的50 mL培養(yǎng)基的錐形瓶中，在30 ℃和160 rpm下再培養(yǎng)7天。試驗結束后，將培養(yǎng)樣品以10 000 rpm離心20 min。采用紫外-可見光吸光度法測定上清液的A450值。殘余煤[表示為RC（A）]用水洗滌，直到沒有菌絲，在90 ℃下干燥并稱重，再將RC（A）通過日本假單胞菌進行生物降解，得到最終降解殘余煤[表示為RC（A→J）]。

RC（A）的降解條件為接種量為10 mL/50 mL，煤漿濃度為0.6 g/50 mL，降解時間為8 d，生物降解率按式（1）計算。

氧化風化煤被銅綠假單胞菌直接降解得到RC（A）和液體產物LP（A）。該降解產物RC（A）進一步被日本假單胞菌降解，得到降解產物RC（A→J）和液體產物LP（A→J）。

1.4.2按“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”順序降解

試驗過程與1.4.1試驗過程相同，僅改變了菌株的順序。氧化風化煤被日本假單胞菌直接降解得到RC（J）和液體產物LP（J）。該降解產物RC（J）進一步被銅綠假單胞菌降解，得到降解產物RC（J→A）和液體產物LP（J→A）。

1.4.3日本假單胞菌和銅綠假單胞菌的共降解

日本假單胞菌和銅綠假單胞菌用200 mL液體培養(yǎng)基培養(yǎng)至OD600值達到0.5。將1.2 g無菌氧化煤和18 mL混合細菌溶液（日本假單胞菌10 mL，銅綠假單胞菌8 mL）加入到100 mL的培養(yǎng)基中。所有樣品在30 ℃和160 rpm的搖床下培養(yǎng)15 d，

試驗結束后，按式（1）評價其生物降解率。

1.5生物降解產物的表征

1.5.1液體產物的表征

液體產物分別用二氯甲烷和甲苯萃取。采用氣相色譜-質譜（GC-MS）對2種萃取液進行分析，探究煤生物降解過程中釋放的有機化合物。每個提取物用安捷倫7890A/5975C氣相色譜-質譜進行分析，氣相色譜配有涂有HP-5MS（交聯5% PHME硅氧烷，30 m×0.25 mm i.d，0.25 μm薄膜厚度）和四極分析儀，并在電子沖擊（70 eV）模式下運行。代謝物的鑒定是基于NIST文庫的質譜比較而來的[32]。

將降解產物在轉速為10 000 r/min下離心20 min，并通過微米微膜過濾器除去殘留菌體，獲得降解液相產物，再利用紫外可見分光光度計測定液相產物在200～600 nm范圍內的吸光度。

1.5.2固體產物的表征

紅外光譜是由瑟默·費舍爾生產的尼科萊IS10紅外光譜儀進行的。煤樣的紅外光譜分析采用半定量溴化鉀壓片法[33]。首先將光譜純的溴化鉀與煤樣在120 ℃恒溫烘箱中烘干6 h；再稱量0.200 g溴化鉀和0.001 g煤樣，利用石英研缽將二者進行混合研磨；然后通過液壓機制備出透明的光片；最后再利用Nicoleti N10amp;iZ10的紅外光譜儀在4 000～400 cm-1范圍內，進行紅外光譜掃描。

2結果與討論

2.1生物降解率的比較

日本假單胞菌和銅綠假單胞菌降解氧化風化煤的降解率結果匯總，如圖2所示。從圖2可以看出，單一日本假單胞菌（J）和銅綠假單胞菌（A）降解氧化風化煤的生物降解率分別為49.2%和38.6%，對比這2種菌單一降解風化煤原煤的降解率，可知相同降解條件下，日本假單胞菌單一降解風化煤原煤的降解率為25.1%，銅綠假單胞菌單一降解風化煤原煤的降解率為19.5%，均低于2種菌單一降解氧化風化煤時的降解率，這說明對風化煤進行氧化預處理可以提高風化煤的微生物降解程度。2種菌共同降解（J+A）氧化風化煤時，降解率為34.3%，不僅低于任何一種連續(xù)降解，也低于任何一種單一微生物降解，原因在于自然界中微生物與微生物之間存在競爭機制。競爭作用主要體現在混合菌種之間存在空間和營養(yǎng)的競爭，不同菌種的生長和繁殖速度不同，速度快的菌種可快速儲存空間和營養(yǎng)物質。所以2種菌在混合培育時會產生相互抑制的作用，降解效果不如單一菌種[34]?！般~綠假單胞菌→日本假單胞菌”（A→J）的生物降解率為59.1%，“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”（J→A）的生物降解率達到68.2%。從以上結果可以看出，2種菌對氧化風化煤的連續(xù)降解率高于任何一種單一菌種降解，其中“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”的降解順序為最佳順序。

2.2GC-MS分析

將最佳試驗條件下的降解產物過濾，所得的黑色油狀液體經0.22 μm微孔濾膜過濾，分別用甲苯和二氯甲烷進行萃取，采用氣相色譜-質譜法分析日本假單胞菌和銅綠假單胞菌連續(xù)降解氧化風化煤的萃取液[35]。

日本假單胞菌降解氧化風化煤的液相產物LP（J）的總離子色譜，如圖3所示。在LP（J）的甲苯萃取物中，共檢測到24種相對分子量為118～478的可能化合物，這些化合物的主要類型是芳香烴和烷烴，在LP（J）的二氯甲烷萃取物中，檢測到17種可能化合物，相對分子量在154～646之間，萃取物中主要含有烷烴類和脂類。芳香族化合物占比43.75%，脂肪族化合物占比56.25%。液相產物LP（J）中含量靠前的15種可能有機化合物組成詳見表3。LP（A→J）的萃取液中芳香族化合物占45.89%，脂肪族化合物占54.11%，脂肪族化合物含量大于芳香族化合物含量。結果表明，風化煤中的脂肪族化合物主要被日本假單胞菌降解。

LP（A）2種萃取液中的化合物主要由芳香族化合物、長鏈烷烴組成。圖4為LP（J→A）的總離子色

譜圖。在LP（J→A）的甲苯萃取液中，檢測到23種相對分子量為118～484的可能化合物。經二氯甲烷萃取后的萃取液中檢測到17種相對分子量為154～492的可能化合物，其中檢測到的ER芥酸酰胺可以用于塑料作爽滑劑和防黏劑[36]。液相產物LP（J→A）中含量靠前的15種可能有機化合物組成詳見表4。LP（A）中脂肪族化合物和芳香族化合物的含量分別為47.25%和52.75%，LP（J→A）中脂肪族化合物和芳香族化合物的含量分別為41.2%和58.8%，LP（A）和LP（J→A）的化合物組成相似，萃取物中的芳香族化合物的含量均居于多數，說明在降解氧化風化煤的過程中，銅綠假單胞菌主要降解煤中的芳香族化合物。

2.3紫外可見光吸光度分析

利用紫外可見吸光度法測定液相產物的紫外可見吸光度，結果如圖5所示。

從圖5可以看出，在不同的降解順序下液相產物的紫外可見光吸光度圖相似，吸收曲線趨勢也一樣，都呈逐漸下降的趨勢，這表明在不同降解順序下的降解產物類型相似。5種液相產物的最大吸收峰都在215 nm附近，此處的吸收峰對應苯型譜帶（B帶），這是由于苯環(huán)本身的振動及閉合環(huán)狀共軛雙鍵π→π*躍遷而產生的吸收帶。

另外由于吸收峰發(fā)生紅移現象，可知風化煤中的芳香環(huán)被銅綠假單胞菌降解，降解產物中含有大量的芳香類物質。從圖5還可以看出，J+A、A、J、A→J、J→A這幾種不同降解順序下的降解產物的吸收峰逐漸增強，表明這幾種降解順序逐漸促進了氧化風化煤的降解過程，J→A的吸收峰最強，這與前文得出J→A在幾種不同降解路線中降解率最高的結論相符合。

2.4紅外光譜分析

利用Nicolet iN10amp;iZ10的紅外光譜儀對內蒙古烏海風化煤的原煤、氧化煤以及各條降解路線所得殘煤進行紅外檢測，光譜如圖6所示。

圖6為原煤、氧化煤、殘煤（J+A）、殘煤（J）、殘煤（A）、殘煤（A→J）、殘煤（J→A）的紅外光譜圖，從圖中可以看出，7種煤樣的特征吸收峰相似，這表明這些煤樣具有相似的結構和官能團。在3 600～3 200 cm-1處波段為羥基（—OH）的吸收區(qū)，2 974～2 812 cm-1處的吸收峰是脂肪族CH3和CH2的C—H伸縮振動造成的，位于1 700 cm-1處吸收峰是C=O的伸縮振動，1 617cm-1左右的吸收帶是芳香環(huán)C=C的伸縮振動，在1 121～1 000 cm-1處的吸收峰為C—O的伸縮振動，在900～700 cm-1之間的吸收帶是由于芳香環(huán)外—CH的變形振動。

分別對最佳降解路線（J→A）的降解殘余煤和氧化風化煤的FTIR光譜中的700～900 cm-1和1 000～1 800 cm-1兩個波段的吸收峰，進行紅外分峰擬合，得到圖7和圖8。根據分峰擬合結果，并且參照計算紅外光譜參數的公式計算出相應參數，見表5。

參數fa為表觀芳香度；DOC是指煤中芳香環(huán)的縮合度；參數I是煤的芳香性的另一個重要指標，可以用來描述芳香族和脂肪族基團的相對豐度；C’是含氧結構參數，是描述煤成熟度的指標，代表C=O基團與C=C基團比值的變化[36]。與氧化煤相比，殘余煤（J→A）中的fa，DOC和I含量降低，表明氧化煤中的芳香環(huán)和側鏈被兩種微生物降解。A（CH2）/A（CH3）的變化可以描述脂肪族結構的演變規(guī)律。A（CH2）/A（CH3）值越高，芳香環(huán)之間的脂肪族鏈越長。與氧化煤相比，殘余煤（J→A）中的A（CH2）/A（CH3）值由0.775下降到0.655，表明兩種菌的連續(xù)作用下，氧化煤的脂肪鏈被降解。氧化煤的C’值由0.708降低到0.532，這主要是日本假單胞菌和銅綠假單胞菌降解了氧化煤中的含氧官能團，使得氧化煤的C’值下降。

2.5微生物連續(xù)降解氧化風化煤機制

日本假單胞菌和銅綠假單胞菌對風化煤的可能降解機制如圖9所示。氧化風化煤先被日本假單胞菌降解，得到殘煤RC（J）和液相產物LP（J），再利用銅綠假單胞菌對RC（J）進行二次降解，得到RC（J→A）和LP（J→A）。利用Winder模型[37-39]建立氧化后風化煤的結構，可以發(fā)現，經硝酸對煤進行氧化會伴隨著一系列的化學反應，導致大分子的環(huán)狀結構被裂解成鏈狀結構[40-41]。因此，氧化風化煤的表面存在很多的長鏈烷烴，內部則存在大量芳香環(huán)。從GC-MS分析可知，氧化風化煤經日本假單胞菌降解后，LP（J）中長鏈烷烴含量增加。

因此，日本假單胞菌的降解過程主要是去甲基化和對長鏈烷烴進行破壞。經過日本假單胞菌對氧化煤表面的長鏈烷烴進行降解后得到RC（J）。此外，由GC-MS分析得出，經過銅綠假單胞菌降解后的液相產物中包含大量芳香化合物，所以銅綠假單胞菌的作用主要是對芳香族化合物的脫羥基化和氧化。如圖9所示，氧化煤中的脂肪族化合物先被日本假單胞菌降解，隨后銅綠假單胞菌再對煤中的芳香族化合物進行降解，降解順序符合降解原理。綜上所述，最優(yōu)降解順序應為“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”。

3結論

1）相比于單一菌株降解，兩種菌株連續(xù)降解有效地提高了微生物降解內蒙古烏海氧化風化煤的降解率，是實現內蒙古烏海氧化風化煤的微生物轉化利用的更高效方法。最優(yōu)降解順序為“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”，降解率由單一菌種的49.2%提高到68.2%。

2）烏海氧化風化煤經日本假單胞菌和銅綠假單胞菌降解后，通過紅外光譜峰值分析可以得知，2種假單胞菌對氧化風化煤中的含氧官能團、芳香族化合物有較好的降解效果。

3）液相產物LP（J）和LP（A→J）中的脂肪族化合物的含量高于芳香族化合物的含量，而液相產物LP（A）和LP（J→A）中的芳香族化合物的含量高于脂肪族化合物的含量，結果表明，在烏海氧化風化煤的微生物降解過程中，脂肪族化合物更易被日本假單胞菌降解，而芳香族化合物更易被銅綠假單胞菌降解。

4）最優(yōu)降解順序“日本假單胞菌→銅綠假單胞菌”降解烏海氧化風化煤的可能過程為：先降解煤表面的長鏈烷烴，再降解煤內部的芳香烴。

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（責任編輯：高佳）

收稿日期：2024-03-15

基金項目：國家自然科學基金項目（21301139，U1903133）；陜西省自然科學基金項目（2023-JC-YB-099，2015JQ2043）

通信作者：楊再文，男，貴州石阡人，博士，副教授，E-mail：yzwxk@foxmail.com