大腸桿菌在土壤中遷移的滯留機制.pdf

1、微生物在土壤中的遷移行為是土壤和地下水污染、生物法修復污染土壤和地下水過程中的關鍵性問題之一。清楚了解微生物在土壤中的遷移行為和遷移機理，不僅可以對特定區(qū)域土壤和地下水可能受到的微生物污染狀況起到指示作用，為地下水保護和污染管理提供有利依據(jù);也可以為判斷修復微生物能否達到受污染區(qū)域或污染源提供理論基礎，進而指導土壤和地下水的修復工作。
　　本文選擇五種粒徑的石英砂（351、319、217、71、27μm）以及常用的指示微生物大腸桿

2、菌作為研究對象，采用平衡吸附實驗以及土柱遷移實驗，就土壤質地對微生物在土壤中滯留行為的影響進行了詳細的研究。
　　經(jīng)過對比實驗和分析表明，在本文所研究的粒徑范圍內，靜態(tài)平衡吸附實驗中宜采用靜置法將未被吸附的大腸桿菌與石英砂分離。吸附-解吸實驗結果表明，石英砂對大腸桿菌具有很強的吸附能力，當菌液初始濃度為109cfu/mL時，吸附比例可達到95％以上，且隨著石英砂粒徑的減小，吸附量逐漸增大，吸附反應也更快地達到平衡。但大腸桿菌在石英

3、砂上的解吸作用很小，雖然隨石英砂粒徑的增大而增大，但最大僅為3.6％。大腸桿菌在石英砂上的解吸存在明顯的滯后現(xiàn)象，這說明在石英砂與大腸桿菌的吸附過程中存在不可逆吸附。
　　石英砂對大腸桿菌吸附和解吸動力學過程都可以采用擬二級動力學模型描述;而等溫吸附可用Henry方程描述。吸附和解吸過程中，石英砂的平均粒徑、物理性粘粒含量與物理性砂粒含量的比值均與Henry方程和擬二級動力學模型的參數(shù)具備一定的相關性，說明大腸桿菌的吸附和解吸明顯

4、依賴于土壤的粒徑大小。
　　土柱遷移實驗中，大腸桿菌在石英砂中的滯留量非常大，小粒徑的石英砂中的滯留量甚至可達到90％以上。大腸桿菌在石英砂中的穿透曲線均能用Boltzmann方程描述，其參數(shù)表明在粒徑為351、319μm石英砂中大腸桿菌可能實現(xiàn)完全穿透，而在其余三種石英砂中很難達到完全穿透。
　　正向洗提實驗結果表明，大腸桿菌的可逆吸附引起菌的滯留量非常小。這也證實了靜態(tài)吸附實驗關于大腸桿菌在土壤中具有明顯不可逆吸附的結論

5、。逆向沈提實驗和大腸桿菌在土柱中分層分布的綜合結果表明，大腸桿菌在石英砂表層會形成過濾菌層并逐漸增厚，即形成明顯“cake”層（本文定義為“結皮”）;逆向洗提雖不能反映土壤對大腸桿菌的過濾作用，但卻能夠反映土壤表層的大腸桿菌“結皮”的穩(wěn)定性，這種穩(wěn)定性是由于過濾和吸附共同作用的結果。
　　大腸桿菌在石英砂中的遷移實驗表明，過濾作用是大腸桿菌與土壤接觸的重要機制，其在土壤中引起的滯留作用遠大于吸附作用，而這種過濾嚴重取決于土壤顆粒的