邻苯二甲酸二甲酯的好氧生物降解及生化途径

从红树林底泥中驯化富集培养分离得到的苯二甲酸酯类化合物的降解菌。对此菌株进行了16S rDNA分子生物学的鉴定,并研究了该菌对邻苯二甲酸二甲酯的生物降解特性以及生物降解途径。实验得出该菌能够在邻苯二甲酸甲酯作为唯一碳源和能源的培养基中生长。邻苯二甲酸二甲酯能够在好氧条件下被快速降解,浓度为50 mg/L的邻苯二甲酸二甲酯在5d内可以完全被降解。用高效液相色谱检测降解过程,主要的中间产物为邻苯二甲酸一甲酯(MMP)和邻苯二甲酸(PA)。试验结果表明,邻苯二甲酸二甲酯能够被红树林环境中的微生物降解,而且分离得到的菌株Rhodococcus rubber1k对邻苯二甲酸二甲酯具有高效的降解作用。     

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      

曝气生物滤池去除邻苯二甲酸丁基苄酯的效果

采用陶粒滤料曝气生物滤池(BAF)处理邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)模拟废水,考察了空床接触时间(EBCT)、温度对BBP的去除效果的影响;运用气质联用仪(GC-MS)分析了BBP在曝气生物滤池内降解的中间产物并推测其可能的降解途径。结果表明,当温度为25℃,空床接触时间(EBCT)为8 h时,BAF对BBP的降解效果良好,去除率达到95.7%;BAF对BBP的去除率随着温度的升高和EBCT的增加而增大,EBCT为去除效果的主要影响因素。BAF出水中检测到邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)以及邻苯二甲酸(PA)等降解产物,据此推测邻苯二甲酸丁基苄酯的生物降解途径可能为BBP的苯环先断裂生成邻苯二甲酸二丁酯,而后断裂一个酯键形成单酯,接着再断裂另一酯键形成邻苯二甲酸,最终分解成二氧化碳和水。     

11种邻苯二甲酸酯在好氧污水处理系统中的归趋

邻苯二甲酸酯具有内分泌干扰效应,已对环境生物带来了较大的风险.研究了11种邻苯二甲酸酯的好氧生物降解性,及在活性污泥中的去除特性.快速生物降解性测试结果表明邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)、邻苯二甲酸二甲氧乙酯(dimethoxyethyl phthalate,BMEP)、邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate,DIBP)、邻苯二甲酸二戊酯(dinamyl phthalate,DNPP)、邻苯二甲酸二己酯(di-n-hexyl phthalate,DNHP)以及邻苯二甲酸-二(2-乙基)己酯[bis(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP]具有快速生物降解性,邻苯二甲酸二壬酯(dinonyl phthalate,DNP)及邻苯二甲酸二环己酯(dicyclohexyl phthalate,DHP)28d生物降解但未通过10 d观察期,邻苯二甲酸二苯酯(diphenyl phthalate,DPP)28 d生物降解率只有43.5%.好氧污泥降解动力学实验中,11种邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)降解随时间变化呈典型的一级动力学规律,相关系数r20.96,降解速率常数为0.021~1.11h-1,降解半衰期在0.625~32.7 h之间.在室内好氧污泥模拟实验中,当水力停留时间为12 h时候,DNPP生物去除率为55%~70%,其余10种PAEs去除率大于80%,当水力停留时间为24 h时,所有PAEs去除率都达到90%以上.使用GC/MS分析了PAEs在好氧生化污水处理厂中的暴露水平,结果表明,DMP、DEP、DIBP、DBP以及DEHP在二级出水浓度分别为ND~44.0、ND~12.0、60.4~594、88.0~823和130~728 ng·L~(-1),PAEs在不同STP中的去除率结果差异较大,可能与STP运行工艺和运营水平有关.STP模型预测结果表明,PAEs在STP中的去除过程主要为生物降解,DPP、DNP和DEHP由于较高的lg Koc,可一定程度地被污泥吸附去除.     

模拟曝气生物滤池去除邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯试验研究

采用陶粒滤料曝气生物滤池(BAF)处理邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)模拟废水,考察了空床接触时间(EBCT)、温度对DEHP去除效果的影响,运用气质联用仪(GC-MS)分析了中间降解产物并推测其可能的降解途径.结果表明,当温度为25℃,空床接触时间(EBCT)为8 h时,BAF对DEHP的降解效果良好,去除率达到90.3%;BAF对DEHP的去除率随着温度的升高和EBCT的增加而增大,EBCT为去除效果的主要影响因素;BAF对DEHP的降解满足一级反应动力学方程.BAF出水中检测到邻苯二甲酸单2-乙基己基酯(MEHP)、邻苯二甲酸丁基酯2-乙基己基酯(BEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)以及邻苯二甲酸(PA)等降解产物,据此推测邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的生物降解途径可能为其长烷基支链先断裂为较短的直链,而后断裂一个酯键形成单酯,接着再断裂另一酯键形成邻苯二甲酸,最终分解成二氧化碳和水.     

驯化活性污泥对邻苯二甲酸丁基苄酯的降解

活性污泥对邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)降解研究结果表明,活性污泥能在1d内降解90%以上的BBP,是一高效的邻苯二甲酸丁基苄酯降解菌群.活性污泥对邻苯二甲酸丁基苄酯降解符合一级动力学特征,在100、300和500mg·L^-1浓度范围内的降解动力学方程分别为lnc=-0.0699x+5.6171、lnc=-0.0683x+8.4083、lnc=-0.0583x+7.2806,半衰期为9.92、10.15、11.89h,降解速率常数kb为0.0699、0.0683、0.0583d^-1.其降解速率常数随着BBP浓度增加而降低,说明高浓度的邻苯二甲酸丁基苄酯对其生物降解有抑制作用.另外,采用HPLC-MSⁿ方法从活性污泥对邻苯二甲酸丁基苄酯的降解物中鉴定出2种产物,分别为邻苯二甲酸丁酯和邻苯二甲酸苄酯,降解途径是邻苯二甲酸丁基苄酯先生成单酯,然后变成邻苯二甲酸,最终氧化成CO₂和H₂O.     

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。     

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。     

拟除虫菊酯类农药的降解与代谢研究进展

拟除虫菊酯类农药残留引发各种环境污染和食品安全问题,文章主要综述了该农药的生物降解、光降解和生物代谢三个方面的国内外研究现状。生物降解是其分解代谢的重要环境过程之一,微生物、哺乳动物、水生生物、昆虫及植物等对拟除虫菊酯的代谢都具有不可替代的作用,其中微生物降解菌的分离、微生物的酶促降解及其衍生的基因工程菌技术迅速发展,为通过基因克隆高效表达拟除虫菊酯降解酶提供依据。合理利用光能可有效去除拟除虫菊酯,光敏化降解与光猝灭降解研究可有助于农药混配的效果分析。通过拟除虫菊酯在生物体内的代谢分析可为治疗人体农药中毒提供有效方法。文章还讨论了吸附作用、氧化作用对拟除虫菊酯的降解效果。     

DBP高效降解菌群的富集及其降解特性研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为唯一碳源及能源,从开封市垃圾焚烧发电厂活性污泥中富集得到细菌菌群LV-1,高通量测序显示LV-1共包含33个科、48个属,其中优势菌属为布鲁氏杆菌(Brucella sp.,62.78%)和中华杆菌(Sinobacter sp.,14.83%).在最佳降解条件下(30℃、p H6.0),LV-1 48 h内可将500 mg·L-1DBP降解93%左右,72 h内将1000 mg·L-1DBP降解95%以上.当DBP浓度为100~500 mg·L~(-1)时,LV-1对DBP的降解过程符合一级动力学方程,半衰期为13.64~19.20 h.利用GC-MS对DBP生物降解的中间产物进行分析,推测LV-1降解DBP的生化途径:DBP—→邻苯二甲酸-1-乙基-6-丁基酯(BEP)—→邻苯二甲酸单丁酯(MBP)—→邻苯二甲酸单乙酯(MEP)—→邻苯二甲酸(PA—→—→)CO_2+H_2O.此外,LV-1还能够有效降解侧链较短的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)及PA.     

酞酸酯类有机毒物在土壤中降解规律的研究

研究了酞酸酯ＤＥＨＰ和ＤＢＦ二种增塑剂在土壤中降解规律，结果表明：土壤中ＤＥＨＰ和ＤＢＰ的降解速率可以用一级动力学方程描述，不同类型土壤对酞酸酯的降解能力是有所差别的，ＤＢＰ在土壤中比ＤＥＨＰ容易降解，土壤灭菌后，降解能力明显降低，按种接解微生物后，土壤中ＤＥＨＰ降解速率明显加快，土壤含水量和温度影响ＤＥＨＰ和ＤＢＰ的降解速率；本试验从土壤中分离出降解ＤＥＨＰ的细菌９株和真菌１１株。     

铜绿假单胞菌对DBP的降解特性研究

采用小容量全萃取方法,研究了1株铜绿假单胞菌对BDP的降解特性.结果表明,该菌株对DBP具有高效降解能力,当DBP浓度为400 mg/L,投菌量为2 g/L时,t_1/2为3.60　d;其降解过程完全符合一级反应动力学.DBP作为该菌生长的唯一碳源时,其降解过程包括快速生物吸附、解析、降解等几个阶段.实验还确认了存在邻苯二甲酸单丁酯和邻苯二甲酸2种中间产物,从而验证了DBP在双加氧水解酶作用下2步水解变为邻苯二甲酸的历程.     

邻苯二甲酸酯的生物降解研究

从处理焦化废水的活性污泥中,通过富集驯化培养,平板划线纯化,分离出了５株能有效降解邻苯二甲酸二丁酯（ＤＢＰ）的菌株。利用摇瓶实验,对各菌株的降解能力进行了比较,研究了菌株的生长特性和降解过程动力学。结果表明,邻苯二甲酸二丁酯的生物降解过程可用Ｍｏｎｏｄ方程描述,其动力学参数μｍ和Ｋｓ分别为０．４ｈ＾－１和２８ｍｇ／Ｌ。     

一株能同时降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和氰戊菊酯真菌的分离、鉴定及降解特性的初步研究

采用富集培养法从农田土壤中筛选出1株可同时降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和氰戊菊酯的真菌DY4,经形态、生理生化特征及26S r DNA序列分析,初步鉴定为地霉属(Geotrichum sp.)霉菌,并在纯培养条件下研究了该菌株的最优降解条件和降解特性.结果表明,菌株DY4可利用DBP或氰戊菊酯作为唯一碳源,DBP、氰戊菊酯单一存在时,7 d对50 mg·L-1DBP的降解率(84.13%)高于氰戊菊酯(37.07%)的;DBP、氰戊菊酯共存时,对DBP的降解率明显降低,可能是农药对微生物的毒害作用所致.正交试验得到菌株DY4的最优降解条件为无外加碳源、DBP和氰戊菊酯的初始浓度25 mg·L-1、p H 7.5,在此条件下,7 d对DBP和氰戊菊酯的降解率达到65.36%和55.77%,降解反应符合一级动力学方程模型,两者的半衰期为4.46和6.88 d.     

邻苯二甲酸酯在包气带土层中的迁移模拟研究

选择垃圾渗滤液中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为特征污染物,通过室内实验确定了DMP和DBP在包气带土层的降解、吸附、弥散参数,建立了DMP和DBP在包气带迁移的对流-弥散数学模型.利用有限差分数值解方法,预测了DMP和DBP在包气带土层中迁移及其对饱水带地下水的污染风险.结果表明,DMP和DBP 的包气带污染距离分别可达6.5m和0.5m,DMP存在丰水期污染饱水带地下水的风险,而DBP的污染风险较小.     

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.