邻苯二甲酸二甲酯的微生物降解研究

通过驯化富集培养,从处理石化厂废水的活性污泥中分离出１株邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳ１,研究了邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳ１对邻苯二甲酸二甲酯的生物降解特性。邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳ１降解最适ｐＨ为６.５～８．０,温度为２０～３５℃,菌株ＦＳ１对邻苯二甲酸二甲酯的生物降解反应速率遵循一级反应动力学模式。试验结果表明,邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳ１对邻苯二甲酸二甲酯具有高效降解作用      

双氧化剂光催化降解水中邻苯二甲酸酯类污染物

采用过硫酸钠/双氧水双氧化体系光催化氧化降解水中邻苯二甲酸酯类有机污染物,考察了过硫酸钠/双氧水的投加比例、紫外光强、溶液pH以及邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的初始浓度等因素对降解率的影响,并在优化条件下对降解反应的动力学进行了考察。结果表明:室温下,过硫酸钠和双氧水浓度均为0.2mol/L且体积比为1:1,pH=7.0,光照距离为0.5cm,反应80min,DOP降解率达98%以上,反应动力学研究表明,过硫酸钠/双氧水双氧化体系光催化氧化降解水中DOP反应为表观一级。优于相同条件下两种氧化剂单独使用对DOP的降解效果。     

不同实验条件下阿特拉津的生物降解研究

采用了从农药厂阿特拉津生产车间排污口污泥中分离出的菌种AT菌,进行了不同的pH值(pH=5.0～10.0)、不同的温度4～20℃条件下污染质阿特拉津的降解实验。结果表明,AT菌在pH值为5.0～10.0时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力,且适宜的pH值范围为6.5～8.0;在4～20℃的实验温度范围内,AT菌能够降解代谢污染质,并随温度的升高,降解能力增强。20℃时降解率为38.84%。模拟治理中,设计了细菌的投放方式以模拟野外条件下的菌种投加条件,难于生物降解的污染质阿特拉津的一次投菌降解率达到31.08%。     

邻苯二甲酸二丁酯的微生物降解

通过驯化富集培养,从处理石化厂废水的活性污泥中分离出１株邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳＩ,研究了邻苯二甲酸酯菌ＦＳＩ对邻苯二甲酸二丁酯的生物降解特性。邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳＩ降解最适酸度为ｐＨ６．５～８．０,温度为２０～３５℃。菌株ＦＳＩ对邻苯二甲酸二丁酯的生物降解反应速率遵循一级反应动力学模式。试验结果表明,菌株ＦＳＩ对邻苯二甲本二丁酯具有高效降解作用。     

活性污泥法对焦化废水的处理

研究了以好氧降解菌以及硝化类细菌构成的活性污泥对焦化废水中有机污染物的降解,考察了污水处理过程中,处理时间、温度、pH值等因素对降解的影响。结果表明,活性污泥对焦化废水代谢的最佳pH值是6～8,温度为30～50℃,曝气时间控制在6～8h时,活性污泥能够有效降解焦化废水中的有机污染物。     

邻苯二甲酸酯类化合物生物降解动力学

用改进的鼓泡衰变实验装置,对五种邻苯二甲酸酯进行生物降解反应动力学研究。发现氮单胞菌属(Azomonas)是降解这类化合物的有效菌种,除邻苯二甲酸二辛酯外,其它四种在经过28天反应之后,降解率在98%以上。生物降解反应速率符合一级反应动力学方程。     

产碱菌株F-3-4对苯酚降解特性的研究

从腈纶废水处理构筑物中分离筛选到1株高效降解2,6-二叔丁基苯酚的菌株F-3-4,经驯化发现其对苯酚也有较好的降解能力。通过紫外吸收测定菌液生长值以及安替比林比色法测定苯酚浓度,考察了不同底物浓度、pH值、通气量对苯酚降解的影响以及苯酚降解的动力学分析。结果表明,该菌生长的迟滞期随苯酚浓度的增大而延长,苯酚浓度增大对菌株有明显的抑制作用。200mg/L苯酚浓度的完全降解时间在36h之内,该菌株降解苯酚基本发生在对数期,其对苯酚降解适宜条件为温度35℃,pH7～8,该菌为好氧菌,通气有利于苯酚的降解。在最适条件下其降解苯酚的动力学特征符合Monod模型。     

环境因子对红胞藻JZB-2降解海水中对二甲苯的影响

前期研究分离得到一种隐藻门微藻—红胞藻(Rhodomonas sp. JZB-2),能够快速生物降解海水中的PX.为了判断该微藻用于PX污染海域生物修复所需的适宜条件,依次研究4种环境因子(海水pH值、温度、盐度和光强)对该微藻生长及其降解PX的影响.结果表明:各因子均对红胞藻JZB-2生长及其降解PX产生较大影响.pH 7.0～8.5时微藻生长最快,但是最有利于PX降解的pH值为7.0.微藻生长适宜盐度为14～35,而PX降解速率最大值出现在盐度35时.温度20～30℃时最有利于微藻生长,而PX降解的最适温度为30℃.光强的影响比较特别,在光照条件下,微藻在200～400μmol/(m²·s)时生长较快,但是PX降解速率在800μmol/(m²·s)时最大;黑暗条件下微藻无法生长却仍能快速降解PX,这有利于泄漏事故海域生物修复在阴雨天气和夜间正常进行.研究结果将为红胞藻JZB-2在污染海域的合理应用提供依据.     

微生物降解苯酚废水的特性研究

通过对驯化微生物处理苯酚模拟废水的研究,考察了苯酚初始浓度、菌种投加量、葡萄糖添加量、废水pH值、反应温度等因素对苯酚降解效果的影响.结果表明,当苯酚浓度大于500mg/L时开始表现出对微生物的抑制作用,浓度高于700mg/L以后微生物降解效果不理想;当苯酚浓度为500mg/L时,微生物接种量大于400mg/L可获得最大降解速率;适量添加葡萄糖可促进微生物对苯酚的降解,但浓度超过0.2g/L以后由于底物竞争会对苯酚的降解形成抑制;生物降解苯酚的适宜pH值和温度范围分别为5.5～6.5和30～35℃.     

硝基苯好氧降解菌筛选及其降解特性

针对化学试剂厂和制药厂废水中的硝基苯,经菌源筛选与长期好氧驯化,分离到1株能有效降解硝基苯的菌株Bacillus subilis(枯草芽孢杆菌)。系统研究了其生长条件及降解硝基苯的特性,适宜生长条件: pH为5.0～8.0,温度为30～40℃,NH4Cl浓度为100～200 mg/L,在降解硝基苯的过程中有苯胺生成,这为含低浓度硝基苯废水的生物处理提供了新的途径,即不需要厌氧工艺而直接用好氧技术就可将废水完全无害化。      

Ag掺杂改性TiO_2催化降解水体中的邻苯二甲酸二甲酯

邻苯二甲酸酯是环境中普遍存在的有机污染物(内分泌干扰物)之一。通过湿式机械混合法制备Ag掺杂改性TiO2催化剂。光催化降解实验的结果表明Ag掺杂浓度为1×10-4mol/g,焙烧温度为400℃下所得的催化剂活性较好。对降解体系的研究表明,当催化剂的投加量为0.1~0.3 g/L、pH=5~8时降解效率较高(62.0%)。相对于催化剂的降解过程而言,其吸附作用是比较小的,而是以光催化反应为主。并利用荧光光谱对催化剂的性能进行了初步表征。     

Abiotic degradation of four phthalic acid esters in aqueous phase under natural sunlight irradiation

Abiotic degradability of four phthalic acid esters (PAEs) in the aquatic phase was evaluated over a wide pH range 5–9. The PAE solutions in glass test tubes were placed either in the dark and under the natural sunlight irradiation for evaluating the degradation rate via hydrolysis or photolysis plus hydrolysis, respectively, at ambient temperature for 140 d from autumn to winter in Osaka, Japan. The e ciency of abiotic degradation of the PAEs with relatively short alkyl chains, such as butylbenzyl phthalate (BBP) and di-nbutyl phthalate (DBP), at neutral pH was significantly lower than that in the acidic or alkaline condition. Photolysis was considered to contribute mainly to the total abiotic degradation at all pH. Neither hydrolysis nor photolysis of di-ethylhexyl phthalate (DEHP) proceeded significantly at any pH, especially hydrolysis at neutral pH was negligible. On the other hand, the degradation rate of diisononyl phthalate (DINP) catalyzed mainly by photolysis was much higher than those of the other PAEs, and was almost completely removed during the experimental period at pH 5 and 9. As a whole, according to the half-life (t1=2) obtained in the experiments, the abiotic degradability of the PAEs was in the sequence: DINP (32–140 d) > DBP (50–360 d), BBP (58–480 d) > DEHP (390–1600 d) under sunlight irradiation (via photolysis plus hydrolysis). Although the abiotic degradation rates for BBP, DBP, and DEHP are much lower than the biodegradation rates reported, the photolysis rate for DINP is comparable to its biodegradation rate in the acidic or alkaline condition.     

一株降解邻苯二甲酸酯真菌的筛选及其降解特性研究

采用富集培养法,从PAEs污染的农田土壤中筛选出1株邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)降解真菌F9,经形态学特征及18S rDNA序列分析,初步鉴定为爪哇正青霉(Eupenicillum javanicun).通过正交试验研究,得出菌株F9的最优降解条件是:C:N为20:1、pH为7.0、最佳PAEs初始浓度为50 mg·L^-1.菌株F9对土壤中复合PAEs(DMP、DEP和DOP)有良好的降解效果.在30 d培养期内,可将灭菌土壤中300 mg·kg^-1的PAEs降解65.2%,且培养第一阶段(0~15 d)的降解率远高于第二阶段(16~30 d).     

固体废弃物浸出液中酞酸酯的测定

报道高效液相色谱测定固体废弃物浸出液中酞酯的方法。实验建立了Ｚｏｒｂａｘ－ＣＮ柱和含０．１％异丙醇的正己烷为洗脱液,在２２４ｎｍ处紫外检测的液相色谱系统,并应用系统测定了北京市城市垃圾浸出液中的酞酸酯。该系统可有效地分离漫出液中非极性有机物和酞酸酯组分,并有效地避开了一部分与酞酸酯极性相近的有机物的干扰,浸出液经正己烷萃取,浓缩后,不需净化（如柱层析）即可直接进入液相色谱系统进行了分析,５种酞酸酯     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯酶促降解性的研究

从处理石化厂废水的活性污泥中分离出一株邻苯二甲酸酯降解菌FS1（Pseudomonas fluorescens FS1),测定了P.fluorescens FS1的邻苯二甲酸酯降解酸对邻苯二甲酸二（2－乙基已基）酯（DEHP）的降解特性。P.fluorescens FS1细胞中的颗粒部分、溶液部分对DEHP都具有降解作用，初步认为P.fluorescens FS1降解酶属胸内酶。P.fluorescens FS1降解酶对DEHP的最适酸度为pH6.5-8.0，温度为25－35℃，米氏常数Km为190.48nmol/mL。在好氧条件下，DEHP与P.fluorescens FS1降解酯酶作用，形成邻苯二甲酸单酯和邻苯二甲酸后，可进一步降解成苯甲酸、对羟基苯甲酸，最终转化为CO2与H2O。     

重组基因酵母法研究酞酸酯类化合物的类雌激素作用

为了检测五种酞酸酯类化合物的类雌激素活性,采用重组人雌激受体α、相关效应元件以及β-半乳糖苷酶报告基因酵母分别测定17β-雌二醇(E)2、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)单独作用时诱导酶活并计算其EC50。通过各化合物与E2的EC50的比以及最大β-半乳糖苷酶活性来比较酞酸酯类化合物的类雌激素活性。五种酞酸酯类化合物的实验浓度范围为1.0×10-3~1.0×10-11 mol/L。结果表明,DEP(1×10-7~1×10-9 mol/L)、DBP(1×10-6~1×10-9 mol/L)、BBP(1×10-3~1×10-6 mol/L)具有明显的类雌激素活性,诱导的最大酶活分别为:1.515、0.832 2、1.669,而DMP和DOP并未检出明显的类雌激素活性。DEP、DBP、BBP与E2的EC50的比分别为8.85×10-2、2.54×10-2、8.82×10-6。说明DEP、DBP在低浓度就表现出类雌激素活性,而BBP在较高浓度才表现出类雌激素活性。     

搅拌棒吸附萃取-气相色谱-质谱联用测定海水中邻苯二甲酸酯

为了测定海水中痕量邻苯二甲酸酯,构建并优化了搅拌棒吸附萃取-气相色谱-质谱联用方法.选取邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二辛酯这6种邻苯二甲酸酯作为研究对象,优化了萃取时间和解析时间等5种因素,通过回收率和相对标准偏差等对SBSE-GC-MS方法进行验证.结果表明,最佳萃取时间为2 h,最佳甲醇添加量为10%,最佳氯化钠添加量为5%,最佳解析时间为50 min,最佳解析溶剂为甲醇∶乙腈=4∶1(体积比).6种邻苯二甲酸酯的峰面积和质量浓度线性对应关系良好,相关性系数均大于0.997,检出限在0.25~174.42 ng·L-1之间,不同质量浓度的回收率均在56.97%~124.22%之间,相对标准偏差在0.41%~14.39%之间.在建立方法的基础上,测定了胶州湾主要河流入海口的样品,结果表明所有采样点均检出邻苯二甲酸酯,邻苯二甲酸二乙酯检出率为100%,质量浓度较大的污染物为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二辛酯.     

典型设施农业土壤酞酸酯污染特征及其健康风险

采用超声提取、气相色谱-质谱技术和CalTOX模型,分析了南京城郊典型设施菜地土壤中6种酞酸酯的污染特征、污染负荷及其健康风险.结果表明,所有的土壤样品中均检测出酞酸酯,6种酞酸酯的总量为0.15~9.68mg/kg,其平均含量为2.21mg/kg;邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二辛酯(DnOP)为该地区设施农业土壤的主要酞酸酯种类,其检出率分别为88.2%、100%和79.8%,含量范围分别在n.d.~1.83、0.02~9.03、n.d.~1.74mg/kg之间;土壤pH值和有机碳含量与土壤酞酸酯含量之间无显著相关性,研究区域土壤酞酸酯总体污染负荷为4.31kg/hm2;健康风险评价结果表明DnBP和DEHP的潜在健康风险较高,设施农业从业者的主要暴露途径通过皮肤接触;设施菜地土壤酞酸酯含量、污染负荷以及健康风险均显著高于周边地区露天菜地土壤.     

辛基酚聚氧乙烯醚混合菌的构建及响应面优化

为提高辛基酚聚氧乙烯醚（OPnEO）的生物降解效果,在本实验室已筛选出的H1、TXBc10、OPQb11、TXBa23四株OPnEO高效降解菌的基础上,首次从构建OPnEO混合菌的角度,着重探究了四菌株等比例不同组合降解OPnEO的效果.结果表明,混合菌L9（H1：TXBc10：TXBa23为1：1：1）培养7d后对初始浓度500mg/LOPnEO的降解率最高,达到56.44%,比各单一菌株降解效果有较明显提高.运用单因素试验考察了影响L9的相关因素,初步确定L9降解OPnEO的最适外加碳源和氮源分别为葡萄糖和胰蛋白胨,最适初始pH值为7.0,最适温度为28℃,最适接种量为4%.Plackett-Burman试验筛选获得影响OPnEO降解率的3个显著因子为L9接种量、温度及初始pH值.最陡爬坡试验逼近3个显著因子的最大响应区域,采用Box-Behnken试验设计及响应面法分析,确定L9的最优降解条件为50mL反应体系中接种量4.16%、温度28.20℃、初始pH值7.13、葡萄糖与胰蛋白胨浓度均为2%、OPnEO初始浓度500mg/L、180r/min培养7d,该条件下混合菌L9对OPnEO降解率达62.15%,比未优化条件提高了5%左右.     

水和废水中酞酸酯的测定

建立了Zorbax-CN柱和含0.1％异丙醇的正己烷为洗脱液,在224nm处紫外检测的液相色谱系统,并应用该系统测试了北京市工业废水、地面水、地下水和饮用水中的酞酸酯。水样经正己烷萃取后,不需净化（如柱层析）即可直接进入液相色谱系统进行分析。方法检出限：酞酸二甲酯1.0ng;酞酸二乙酯0.4ng;酞酸二正丁酯、酞酸二正辛酯和酞酸－双-（2-乙基己基）酯为0.2ng。定量分析的线性范围为0.1～450ppb,回收率为70～110％,5～7次平行测试的变异系数在10％以内。