生物吸附與微生物降解對(duì)多溴聯(lián)苯醚污染土壤和水體的修復(fù)研究.pdf

1、多溴聯(lián)苯醚(Poly brominated diphenyl ethers，PBDEs)作為阻燃劑被廣泛地使用，其對(duì)人類(lèi)的各器官，神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的危害已經(jīng)逐漸被認(rèn)知。因此，PBDEs在生產(chǎn)、使用及銷(xiāo)毀過(guò)程中對(duì)水體和土壤的污染現(xiàn)狀和修復(fù)方法也備受關(guān)注。本研究以4-溴聯(lián)苯醚(BDE-3)作為降解對(duì)象，詳細(xì)論述了利用降解菌株Sphingomonas sp. DZ3與生物材料相結(jié)合對(duì)污染水體和土壤進(jìn)行修復(fù)的可行性，同時(shí)深入研究了生物材料對(duì)污

2、染物的吸附機(jī)理以及微生物與生物材料相結(jié)合的增益效應(yīng)。主要的試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　(1)對(duì)受BDE-3污染的水體進(jìn)行修復(fù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，生物碳對(duì)BDE-3有較好的吸附效應(yīng)，最大吸附量為50.23 mg·g-1。Freundlich等溫吸附方程和準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以良好描述吸附過(guò)程。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(ANN)對(duì)影響吸附過(guò)程的各因素建模分析，發(fā)現(xiàn)BDE-3初始濃度對(duì)吸附過(guò)程的影響最大，相對(duì)重要性為37.23％，溫度次之(為29.69%)，其余依次

3、為時(shí)間(24.63%)和pH(8.45%)。固定化Sphingomonas sp. DZ3與游離菌株相比，降解率提高了51%。
　　(2)為原位修復(fù)受BDE-3污染的土壤，制得了海藻酸鈉-生物碳微球菌劑，通過(guò)優(yōu)化，2%海藻酸鈉為最佳制備濃度。研究微球純材料對(duì)土壤中BDE-3的吸附特性發(fā)現(xiàn)，Lagergren準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Elovich方程可以良好描述吸附過(guò)程。微球菌劑可對(duì)BDE-3濃度為1000 mg·kg-1的土壤進(jìn)行修復(fù)，

4、30 d可以完全完成降解。利用Monod降解動(dòng)力學(xué)方程對(duì)降解過(guò)程進(jìn)行擬合，得到降解動(dòng)力學(xué)方程(公式略)。
　　(3)在利用生物泥漿對(duì)BDE-3污染的土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，對(duì)生物泥漿法的運(yùn)行條件進(jìn)行了優(yōu)化并建立了降解動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)果表明，生物泥漿的最佳水土比例為2:1，最適微生物接種量為5%，土壤中污染物極限濃度為3000 mg·kg-1，Tween80的最佳添加量為0.5%。利用ANN進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，影響污染修復(fù)的4個(gè)因素的相對(duì)重要性依次