题名土壤中氯苯类化合物的生物降解研究
作者甘平
学位类别硕士
答辩日期2000-07-01
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师樊耀波 ; 王敏健
关键词氯苯类化合物 土壤污染 生物修复 生物降解 迁移 实时模拟
学位专业环境科学
中文摘要氯苯类化合物(CBs)有一定致癌作用,其污染面广,持留时间长,并通过食物链危害人体健康。因此以研究CBs在土壤中的降解和迁移及其土壤修复技术是当今世界的研究热点。
本论文首先综述了国内外对土壤有机污染的生物修复技术、氯苯类化合物生物降解及其分析方法的研究。土壤有机污染的生物修复是利用特定微生物和动植物较快的降解或吸收土壤中的污染物,从而达到净化土壤的目的。氯苯类生物降解机制可分为三类:氧化脱氯、还原脱氯和共代谢。氯苯类化合物的定量测定常采用气相色谱和电子捕获检测器,前处理方法包括富集、净化和代诩产物的衍生化等。
经过2个月的驯化,从某染料厂和某毛纺厂活性污泥中分离出能够代谢氯苯类化合物(CBs)的4种微生物。通过测定该混合菌降解氯苯类化合物过程中的累积好氧量、微生物生长曲线及降解产物CI-的释放,证明在好氧条件下该混合菌能够以l,4一二氯苯和1,2,4一三氯苯为唯一碳源和能源,降解产物Cl一浓度的变化与微生物生长周期有关。摇瓶实验的结果说明氯取代数越多,氯苯类化合物越难被好氧降解。
在土壤悬液的摇瓶实验中,分别研究了CBs浓度、温度和土壤有机质含量对CBs生物降解速率的影响。结果表明在实验条件下CBs浓度和温度的增加将刺激微生物的降解,而土壤有机质含量对CBs降解无明显影响。三个影响因子作用能力顺序为:CBs浓度>温度>土壤有机质含量。
利用本论文参与建立的土壤污染实时模拟装置,在综合控制温度、空气流速和降水量条件下,研究了土壤中CBs的生物降解和迁移。实验结果表明,均匀施入土壤中的CBs主要滞留在土壤相中,其分布由最初的均匀分布变为由上至下浓度逐渐增大的分布。CBs从土壤中的挥发速率随时间逐渐减小,而且与降水密切相关。随着降水的冲刷,渗滤液中的CBs浓度由最初的较高值逐渐降速和降水量条件下,研究了土壤中CBs的生物降解和迁移。实验结果表明,均匀施入土壤中的CBs主要滞留在土壤相中,其分布由最初的均匀分布变为由上至下浓度逐渐增大的分布。CBs从土壤中的挥发速率随时间逐渐减小,而且与降水密切相关。随着降水的冲刷,渗滤液中的CBs浓度由最初的较高值逐渐降低,最后趋于平衡。微生物的存在能延缓CBs的向下、向水中和向大气的迁移。
在实验条件下,土壤中CBs的最终分配趋势是:滞留在土壤相中>挥发至大气中>随渗滤液流失,生物降解所占比例随氯取代数的增加而降低,分别为1,4一二氯苯23%,1,2,4一三氯苯12%,1,2,4,5一四氯苯7%,五氯苯2%和六氯苯1%。土柱实验测得的CBs生物降解速率低于土壤摇瓶实验所得,说明土柱实验条件限制了底物的生物有效性。模拟实验结果表明生物降解在土壤有机污染的修复中起一定作用,但要得到较高的降解率必须保证微生物的活性和底物的生物有效性。
学科主题环境化学
公开日期2011-10-21
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1358]  
专题生态环境研究中心_水污染控制实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
甘平. 土壤中氯苯类化合物的生物降解研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2000.
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