河道底泥中熒蒽污染的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)研究.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)作為“三致”污染物嚴(yán)重危害人類的健康，我國(guó)河道底泥中存在著嚴(yán)重的PAHs污染問題，高分子量多環(huán)芳烴(H-PAHs)因其具有更強(qiáng)的毒性和難降解性，是河道底泥中PAHs污染治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文選擇了H-PAHs中檢出頻率和豐度都很高的熒蒽作為H-PAHs的代表物，研究了植物-微生物聯(lián)合修復(fù)的方式對(duì)底泥中熒蒽污染的去除機(jī)理。
　　首先在受熒蒽污染的底泥中種植常見的挺水植物菖蒲、蘆葦、茭白荀、千屈菜，監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)菖蒲

2、對(duì)熒蒽的去除效果最好，經(jīng)過90d的生長(zhǎng)期，菖蒲試驗(yàn)組熒蒽去除率達(dá)到55.36％。進(jìn)一步分析表明，菖蒲主要是靠植物降解作用去除熒蒽，因?yàn)檩牌延旋嫶蟮母担稻好芏雀?，且?jīng)過高通量分析后確定在種植菖蒲后底泥菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變，由原來(lái)的Bacillus、Hydro、Candida等優(yōu)勢(shì)菌群轉(zhuǎn)變?yōu)镽hodococcus、Mycobacterium、Penicillium等優(yōu)勢(shì)菌群。
　　通過對(duì)菖蒲根際菌群的篩選獲取兩株對(duì)熒蒽降解效

3、率最高的菌株。根據(jù)形態(tài)學(xué)觀察和基因序列分析后確定兩株菌種分別為Rhodococcus aetherivorans strain IcdP1（簡(jiǎn)稱紅球菌IcdP1）、Penicillium purpurogenum strain DTQ-HK1（簡(jiǎn)稱青霉素菌DTQ-HK1）。對(duì)培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化確定熒蒽濃度為50mg/L，溫度為30℃，pH為7時(shí)為兩菌株最適生長(zhǎng)條件，且Zn2+、Cu2+的存在會(huì)對(duì)兩種菌株產(chǎn)生抑制作用，其中Cu2+抑制作用強(qiáng)

4、于Zn2+。
　　為進(jìn)一步了解熒蒽降解菌對(duì)熒蒽的降解機(jī)制，試驗(yàn)選擇葡萄糖、麥芽糖、菖蒲根系分泌物、HA和蒽-菲混合物分別作為外加碳源，研究外加碳源對(duì)熒蒽降解的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)C葡萄糖∶C熒蒽=1∶1時(shí)外加碳源對(duì)紅球菌IcdP1降解熒蒽的強(qiáng)化效果最明顯，當(dāng)C麥芽糖∶C熒蒽=3∶5時(shí)外加碳源對(duì)青霉素菌DTQ-HK1強(qiáng)化降解熒蒽的效果最好，且葡萄糖與麥芽糖強(qiáng)化降解機(jī)理主要是通過促進(jìn)熒蒽溶出及促進(jìn)菌株生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)的。雖然投加外加碳源前后菌株對(duì)

5、熒蒽的降解過程均遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)，但降解速率明顯不同。在C葡萄糖∶C熒蒽=1∶1的投加比例下，經(jīng)過42d培養(yǎng)，紅球菌IcdP1對(duì)熒蒽降解率達(dá)到76.30％，與未加碳源的降解率(37.46％)相比提高了38.84％;在C麥芽糖∶C熒蒽=3∶5的投加比例下，青霉素菌DTQ-HK1對(duì)熒蒽降解率達(dá)到81.75％，與未加碳源的降解率(52.22％)相比提高了29.53％。通過對(duì)外加碳源投加方式的研究發(fā)現(xiàn)，采用分段式投加方式較一次性投加方式能夠進(jìn)一步

6、提高降解菌對(duì)熒蒽的降解效率。對(duì)熒蒽降解產(chǎn)物進(jìn)行GC-MS分析發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)以熒蒽作為唯一碳源時(shí)降解菌對(duì)熒蒽的分解并不徹底，產(chǎn)物多為含苯環(huán)、雜環(huán)或長(zhǎng)鏈化合物，投加外加碳源后熒蒽的降解更為徹底，尤其是青霉素菌DTQ-HK1在外加麥芽糖碳源后，降解熒蒽的產(chǎn)物多以短鏈小分了物質(zhì)為主。
　　外加碳源和熒蒽降解菌強(qiáng)化植物-微生物聯(lián)合修復(fù)底泥中熒蒽的降解試驗(yàn)表明，在被熒蒽污染的河道底泥中栽種菖蒲，并在其根際投加青霉素菌DTQ-HK1和麥芽糖（青霉素