土壤/底泥中多氯联苯的强化厌氧生物脱氯修复机理-基于珠江三角洲电子垃圾拆解区

多氯联苯（Polychlorinated Biphenyls）属于持久性有机氯化物，在环境中性质稳定，且易通过食物链富集。在环境中存留期长的PCBs与土壤、底泥中的复杂有机酸结合后更加难以降解。珠江三角洲为我国电子垃圾拆解的主要聚集区，土壤/底泥中的PCBs含量处于较高水平。本课题以长期受PCBs污染的河道底泥为修复对象，探索底泥中PCBs的强化降解方法：在严格厌氧条件下，采用PCBs的结构类似物五氯硝基苯为共代谢基质，添加表面活性剂增加PCBs的可溶性和生物有效性，辅以合适的电子供体，加快PCBs的脱氯速率，分析该过程不同结构化合物的降解产物，研究各中间产物的毒性以评价脱氯代谢方向。以分子生物学手段，考察在添加各种强化脱氯措施条件下底泥中原有微生物菌群的生态时空分布，克隆并评价脱氯基因的作用机制。研究结果将为受PCBs等含有机氯化合物污染土壤、底泥的原位修复提供理论与技术基础。

多氯联苯（Polychlorinated biphenyls）属于持久性有机氯化物，在环境中性质稳定，且易通过食物链富集。在环境中存留期长的PCBs与土壤、底泥中的复杂有机酸结合后更加难以降解。珠江三角洲为我国电子垃圾拆解的主要聚集区，土壤/底泥中的卤代阻燃剂PCBs、TCBPA和TBBPA含量处于较高水平，大气、土壤、河道底泥中均有检出。本课题以珠江三角洲汕头、清远电子垃圾拆解区土壤/河道底泥为对象，分析其中PCBs及多种重金属的种类及含量，评估了重金属与PCBs的复合污染风险；研究了老龄PCBs的可提取性和蚯蚓体内脂肪及PCBs累积量以表征其生物可利用性变化；探索PCBs及卤代阻燃剂的强化降解方法。结果表明：电子垃圾拆解区检出的多氯联苯从三氯至八氯，大部分点PCBs以三至五氯为主，占PCBs总量的70%左右；重金属主要集中在0-20 cm深度范围内，以Cd、Cu的生物可利用性最高；高浓度硫酸盐的存在可降低重金属的风险水平；在厌氧条件下，采用添加PCBs的结构类似物（五氯硝基苯PCNB、PCB61、4,4’-二溴苯、联苯等）为共代谢基质、添加表面活性剂（TX-100和吐温80）增加高氯PCBs的可溶性和生物有效性，辅以合适的电子供体，2年内PCBs脱氯速率有140-200%的增幅；电子垃圾拆解区的另一类阻燃剂TCBPA和TBBPA在产甲烷、硫酸盐还原条件下可以实现完全脱氯、溴，其脱卤产物双酚A能在好氧条件下实现矿化；提取各反应体系的16S rDNA，考察了在添加各种强化脱氯措施条件下底泥中原有微生物菌群的生态时空分布，对脱卤菌群进行了各分类水平的分析定位，证实脱卤反应由微生物实现，且脱卤微生物的含量的提高是脱卤效率提升的决定性因素。对于三氯以下的低氯联苯，所建立的表面活性剂-微生物体系可在有机物增溶-微生物增殖的平衡中实现高效降解。结果将为PCBs等卤代阻燃剂污染土壤/沉积物的修复提供科学与技术基础。

内容获取失败，请点击重试