土壤类型与污染浓度对漆酶修复DDT污染土壤的影响

具有难降解、高残留特征的DDT至今在土壤中仍有残留,对农产品安全和人体健康有严重影响.本文采用批实验的方法研究了3种不同类型土壤和3个污染水平对漆酶修复DDT污染土壤的影响.研究结果表明,不同类型土壤中DDT各组分及总量(DDTs)的降解率存在显著差异,总体上为水稻土＞菜园土＞赤红壤,对照处理土壤中DDTs的降解率仅为20%左右,加酶处理土壤中则高达50%～65%.对于不同污染水平的DDT污染土壤,土壤中DDT各组分及DDTs的降解率均随着污染水平的提高而增大,多数在不同污染水平之间差异显著.对照处理对不同污染水平土壤中DDTs的降解率仅为15%左右,而加酶处理则高达43.60%～50.53%.     

固定化反胶团漆酶及其在修复土壤DDT污染中的应用

采用吸附法将反胶团漆酶吸附在表面改性后的硅藻土上,制备固定化反胶团漆酶.探讨了反胶团漆酶固定化的影响因素及其部分酶学特性,并对其在修复土壤DDT污染中的应用进行了研究.反胶团漆酶固定化的最佳温度是35 ℃,载体硅藻土的改性剂Tween-80的加入量为硅藻土质量的15%.固定化反胶团漆酶的最适作用温度为35 ℃,最适作用pH为3.5~5.0;与游离漆酶相比,固定化反胶团漆酶的热稳定性和酸碱稳定性都显著提高.采用游离漆酶和固定化反胶团漆酶修复DDT污染土壤,游离漆酶处理中DDT总量(DDTs)的降解率为50.53%,而固定化反胶团漆酶处理中DDTs的降解率高达69.17%.固定化反胶团漆酶处理较游离漆酶处理的DDTs降解率提高了近20%.     

外生菌根真菌Xerocomus chrysenteron产漆酶能力及其对外加DDT和重金属的响应

为评价外生菌根真菌红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysenteron)在不同营养条件和污染条件下产漆酶的能力,采用改良的Kottke营养液培养法研究了不同碳氮比、DDT处理和重金属处理对X.chrysenteron漆酶活性的影响,探讨了不同处理对漆酶活性的影响机制。结果表明:(1)X.chrysenteron漆酶粗酶对底物ABTS的米氏常数Km值为0.038 mmol·L-1。在接种X.chrysenteron后,漆酶活性的峰值出现在菌丝生长的稳定期,静置培养63 d后漆酶活性可达118 U·L-1。在静置和振荡条件下,X.chrysenteron在改良的Kottke营养液中的最大产漆酶量均为157 U·L-1,振荡培养不能提高最大漆酶产量。高的碳氮比条件下(葡萄糖与(NH4)2HPO4质量浓度之比为20)可以获得较大的漆酶活性。(2)在培养的第54天,1 mg·L-1 DDT和5 mg·L-1DDT处理的培养基中的漆酶活性相比对照分别提高了0.5倍和1倍,显示出DDT对产漆酶的诱导作用。(3)低浓度(1 mmol·L-1)的不同重金属对X.chrysenteron漆酶活性有不同的影响,在培养的第54天,Cu和Cd能够将漆酶活性分别提高2.6倍和0.3倍,Mn对漆酶活性没有明显的影响,Zn降低了漆酶活性,Hg则完全抑制了漆酶活性。高浓度的Cu(5 mmol·L-1)对漆酶活性的提高不明显,而高浓度的Cd(5 mmol·L-1)则降低了漆酶活性。重金属对X.chrysenteron漆酶活性的影响机制可能包括通过对漆酶基因的诱导或抑制,以及对菌丝生物量的影响,进而对漆酶活性产生影响。研究表明,高的碳氮比、适当质量浓度的DDT处理及低浓度的Cu、Cd处理均能促进X.chrysenteron产漆酶,显示出其在POPs和重金属复合污染环境下对POPs的降解潜力。     

甲磺隆污染土壤的生物修复

在室内条件下,研究高效降解菌MD对甲磺隆污染环境的修复作用.结果表明,在土壤中,甲磺隆的降解顺序是:加菌鲜土>加菌灭菌土>鲜土>灭菌土,在添加MD时,1.0mg*l-1甲磺隆的降解速率明显高于10.0mg*l-1;在加菌土壤中,甲磺隆的降解遵循一级动力学方程;在土壤培养实验中,用菌处理10d的培养土壤中的生长量和不加药对照基本无差别.     

超声辅助硫酸亚铁活化过碳酸钠降解4种典型DDTs

采用超声波辅助硫酸亚铁活化过碳酸钠(SPC/Fe~(2+))体系降解水中的4种典型有机氯农药DDTs(包括p,p′-DDD、p,p′-DDE、o,p′-DDT、p,p′-DDT),考察超声波功率、过碳酸钠投加量和硫酸亚铁投加量等实验条件对DDTs降解的影响,采用响应面法设计多因素实验,采用二次多项式和逐步回归法拟合DDTs降解率、毒性削减率与实验条件之间的关系,通过模型优化和验证实验获得最佳降解条件,通过GC/MS检测分析DDTs降解产物并推断其降解途径.结果表明,超声波辅助Fe~(2+)/SPC能够在5 min内高效降解DDTs,当超声波功率为30 W、超声5 min、过碳酸钠和硫酸亚铁投加量分别为3.21 g·L~(-1)和0.64 g·L~(-1)时,DDTs总毒性削减率可达98.2%.DDT首先脱氯生成DDE和DDD,再进一步降解生成DDMU等其他物质.     

TiO2对毒死蜱在土壤表面光降解的催化作用

以太阳光为光源研究了TiO2用量、毒死蜱初始浓度、土壤厚度对毒死蜱在土壤中的光解行为的影响.结果表明:毒死蜱的光解符合准一级动力学方程,且随添加TiO2用量从0 mg·kg-1增加到200 mg·kg-1,毒死蜱的一级光解动力学常数也增大,其中最快的降解速率是最慢的1.51倍.在含有TiO2的土壤中,添加浓度相对较低的情况下,毒死蜱的降解较快;毒死蜱在不同厚度土壤中的光解速率不同,土壤厚度较大的情况下.毒死蜱的半衰期也比较大.     

表层土添加TiO2与土壤厚度对多菌灵光解的影响

以太阳光为光源,研究了TiO2用量、土壤厚度对多菌灵在土壤中的光解行为的影响.结果表明:多菌灵的光解符合准一级动力学方程,随添加TiO2用量从0增至200 mg·kg-1,多菌灵的一级光解动力学常数也增大,且2者的线性相关系数为0.962,其中最快的降解速率是最慢的2.85倍.在含有TiO2的土壤中,多菌灵在不同厚度土壤中的光解速率不同,土壤厚度较大情况下,多菌灵半衰期也较大.     

绿磺隆在太湖水稻水中降解速率的研究

在实验室内，采用改进的玉米根长生物测定方法研究了土壤微生物，土壤温度和土壤含水量对绿磺隆在太湖水稻中降解速率的影响。结果表明：（１）在不同处理下，绿磺隆的降解均符合一级动力学反应；（２）绿磺隆在未灭菌土壤中的降解明显快于灭菌土壤；（３）在试验范围内，绿碘隆降解随土壤温度的升高和土壤含水量的增大加快，其半衰期在０．７￣５．８周之间变化。     

短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18对碱性土壤毒死蜱污染的修复

以毒死蜱污染的碱性土壤为研究对象,采用盆栽法,探讨降解菌短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18单独施用、配施不同肥料条件下土壤残留毒死蜱的降解动力学,以及降解菌不同施用量对土壤残留毒死蜱降解动态和土壤微生物的影响。结果表明,在pH为8.57的强碱性土壤中,毒死蜱初始质量分数为2.5 mg·kg~(-1)(干土,下同),其降解动态符合一级动力学方程(C_t=C_0·e~(-kt)),可应用于降解菌、肥料施用时毒死蜱相关降解动力学参数的确定。降解菌A1A18可显著促进土壤残留毒死蜱的降解,其降解速率常数由0.070增至0.148-0.169。降解菌分别与0.2%尿素、1.0%有机肥及二者的混合物配施,进一步将降解速率常数提高至0.221、0.252和0.257,但是两种肥料对毒死蜱降解的促进作用不具有叠加效应。毒死蜱施用初期,土壤细菌数量呈下降趋势,真菌数量显著增加,放线菌数量在短期下降后呈增加趋势。随着时间延长和毒死蜱残留量降低,土壤微生物的数量逐渐恢复至对照水平。降解菌与肥料配施,在提高毒死蜱降解速率的同时可加速消除毒死蜱对土壤微生物的影响,而且在一定范围内,降解菌数量越多,其作用越强。通过比较,碱性土壤中施用毒死蜱降解菌A1A18初始密度为6×10~7CFU·g~(-1)时,与1%有机肥或0.2%尿素+1%有机肥配施,土壤残留毒死蜱的半衰期为1.70-1.87d,降解率达到90.71%-91.65%,对毒死蜱污染土壤的修复效果最好。     

硫酸介质中高锰酸钾氧化降解非离子表面活性剂Tween-80动力学研究

应用光谱法研究了硫酸介质中,高锰酸钾氧化降解非离子表面活性剂Tween-80(聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)的动力学性质,探讨了高锰酸钾和硫酸浓度,以及反应温度对氧化降解过程的影响,结果表明,氧化降解反应的速率常数(k)随着硫酸浓度的增大而增大,但却随着高锰酸钾浓度的增大而减小;温度对反应速率常数的影响,较好地遵循阿累尼乌斯公式.通过对反应混合物浊点变化的分析,说明了非离子表面活性剂Tween-80分子中存在活性较高的氧乙烯结构单元,是其被高锰酸钾氧化降解的根本原因.