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有机氯农药在海河沉积物中生物降解特性研究

2020-12-06阅读(463)

有机氯农药在海河沉积物中生物降解特性研究

论文摘要

有机氯农药（OCPs）作为一种重要的氯代有机化合物,广泛应用于工农业生产,其在环境中的残留和危害也是不容忽视的。研究表明生物降解是这类污染物从环境中去除的主要途径。大量文献报道多是关于OCPs在强化环境条件下的降解。自然环境具有自修复功能,自然降解是污染区域长期普遍存在的过程,进行这方面的研究有助于了解OCPs在环境中的归趋以及增加原位修复的背景知识。本文以六六六（HCHs:α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH）和滴滴涕（DDTs:o,p’-DDT、p,p’-DDT）为目标化合物,采集天津市海河干流市区段表层沉积物,研究了溶解氧（DO）、温度对海河干流沉积物中OCPs生物降解的影响,并与水/沉积物界面层中OCPs的生物降解进行了对比分析。研究结果如下:（1）OCPs在海河表层沉积物及水/沉积物界面层中的生物降解过程均符合一级动力学。HCHs的生物降解速率常数k值为:α-HCH,0.01110.0619d-1、β-HCH,0.01020.0339d-1、γ-HCH,0.01980.0858d-1、δ-HCH,0.01200.0586d-1;DDTs的k值为: o,p’-DDT,0.02530.0474d-1、p,p’-DDT,0.02470.0505d-1。δ-HCH、o,p’-DDT在降解过程中具有迟滞性。与文献值相比,有机氯农药在海河沉积物中具有较强的降解能力。（2）25℃下OCPs在海河表层沉积物中好氧、厌氧生物生物降解速率大小关系为:kγ-HCH>kα-HCH>kδ-HCH>kβ-HCH;ko,p’-DDT>kp,p’-DDT。25℃下OCPs在海河水/沉积物界面层中好氧生物降解速率大小关系为:kγ-HCH>kδ-HCH>kβ-HCH>kα-HCH;ko,p’-DDT>kp,p’-DDT,厌氧降解为:kγ-HCH > kδ-HCH>kα-HCH>kβ-HCH;ko,p’-DDT>kp,p’-DDT。15℃下OCPs在海河表层沉积物中好氧生物降解速率大小关系为:kβ-HCH>kγ-HCH>kδ-HCH>kα-HCH;ko,p’-DDT>kp,p’-DDT,厌氧降解为:kβ-HCH>kα-HCH>kγ-HCH>kδ-HCH;kp,p’-DDT>ko,p’-DDT。从这些大小关系中可以看出,HCHs和DDTs好氧降解速率变化与厌氧降解速率变化具有很大差异。（3）温度对海河表层沉积物中有机氯农药生物降解的影响。25℃好氧条件下α-HCH、γ-HCH、δ-HCH生物降解速率大于其在15℃好氧条件下的生物降解速率;β-HCH、o,p’-DDT、p,p’-DDT生物降解速率小于其在15℃好氧条件下的生物降解速率。25℃厌氧条件下α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH生物降解速率大于其在15℃厌氧条件下的生物降解速率;o,p’-DDT、p,p’-DDT生物降解速率小于其在15℃厌氧条件下的生物降解速率。有机氯农药α-HCH、γ-HCH、δ-HCH随温度升高生物降解速率不断变大,但并不是所有的有机氯农药都遵循这一规律。（4）25℃厌氧条件下OCPs在水/沉积物界面层中的生物降解速率大于其在表层沉积物中的生物降解速率;在好氧条件下α-HCH、γ-HCH、δ-HCH在表层沉积物中的生物降解速率大于其在水/沉积物界面层中的生物降解速率,β-HCH、o,p’-DDT、p,p’-DDT则小于其在水/沉积物界面层中的生物降解速率。海河水体不同介质对有机氯农药微生物降解的影响比较大。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 前言
  • 1.2 有机氯农药的研究现状
  • 1.2.1 理化性质
  • 1.2.2 污染状况调查
  • 1.2.3 环境危害
  • 1.2.4 在环境系统中迁移转化行为
  • 1.3 有机氯农药微生物降解研究概述
  • 1.3.1 降解有机氯农药的微生物
  • 1.3.2 有机氯农药的降解酶和基因
  • 1.3.3 生物降解机理
  • 1.3.4 影响生物降解的因素
  • 1.3.5 生物降解模拟实验分类
  • 1.4 本课题研究的主要内容和意义
  • 第二章 有机氯农药在海河表层沉积物中好氧和厌氧生物降解
  • 2.1 实验材料与方法
  • 2.1.1 实验材料
  • 2.1.2 实验方法
  • 2.2 结果与讨论
  • 2.2.1 有机氯农药的标准曲线绘制
  • 2.2.2 有机氯农药在海河表层沉积物中25℃下好氧生物降解情况
  • 2.2.3 有机氯农药在海河表层沉积物中25℃下厌氧生物降解情况
  • 2.3 小结
  • 第三章 温度对有机氯农药在海河表层沉积物中微生物降解影响
  • 3.1 实验材料与方法
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 实验方法
  • 3.2 结果与讨论
  • 3.2.1 海河表层沉积物中有机氯农药在15℃下生物降解情况
  • 3.2.2 温度对有机氯农药在海河表层沉积物中生物降解的影响
  • 3.3 小结
  • 第四章 有机氯农药在海河水/沉积物界面层中生物降解研究
  • 4.1 实验材料与方法
  • 4.1.1 实验材料
  • 4.1.2 实验方法
  • 4.2 结果与讨论
  • 4.2.1 沉积物中细菌的数量
  • 4.2.2 有机氯农药在海河沉积物界面层中25℃下生物降解
  • 4.2.3 有机氯农药在海河表层沉积物与界面层中生物降解对比分析
  • 4.3 小结
  • 第五章 结论与建议
  • 5.1 结论
  • 5.2 建议
  • 参考文献
  • 发表论文和参加科研情况说明
  • 致谢

    • 相关论文文献

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