温度和停留时间对DDT污染土壤热脱附效果的影响

采用热处理方法分别对自配DDT及其衍生物(DDTs,包括p,p'-DDT、o,p'-DDT、p,p'-DDD和p,p'-DDE)污染土壤在5个温度(100,200,300,400,500℃),6个停留时间(5,10,20,30,40,50 min)下的DDTs去除率及热处理前后的DDTs残留浓度变化进行了研究。研究结果表明:热脱附对DDTs污染土壤修复效果显著。当温度达到300℃以上时,热脱附技术的优势开始显现。300℃下40 min时的DDTs去除率与400℃及500℃处理10 min时相当,均能达到97%以上。对热处理前后土壤中DDTs的残留浓度进行检测,结果表明:土壤中的主要污染成分p,p'-DDT在200℃以上时大量减少,主要转化为p,p'-DDE。p,p'-DDE在200～300℃时大量生成,400～500℃被去除。根据能耗分析结果得出较佳热处理条件为400℃,10 min。     

某农药厂废弃场地六六六和滴滴涕污染状况初探

对杭州某农药厂废弃场地土壤及纳污河道底泥中HCH和DDT含量分布状况进行了初步探讨.结果表明,土壤中HCH和DDT的含量随土壤深度而增加,呈现明显的垂直迁移特性.历史上的生产车间区域土壤HCH和DDT含量较高,为下一步场地详细调查监测的重要区域.该废弃场地α-HCH和γ-HCH的渗透能力较强,α-HCH发生了较大转化,且α-HCH转化能力比γ-HCH强,表层土中β-HCH残留比例较高;DDT及降解产物在0～20 cm表层土壤分布规律为ω(p,p'-DDT)>ω(p,p'-DDE)>ω(o,p'-DDT)>ω(p,p'-DDD),且P,P'-DDT比o,p'-DDT降解显著.该废弃场地100 cm以上土壤处于相对好氧环境,场地没有新的HCH和DDT输入源,但表层土中的DDT可能有新输入源.纳污河道底泥受到HCH和DDT的污染不严重,但排污口下游底泥中DDT对生物的潜在风险处于较高水平.     

一株DDT降解菌的筛选及其降解特性

以DDT为目标污染物,通过筛选获得了一株效果稳定的DDT降解菌,并对其进行形态学观察,生理生化特性及16S rRNA测序鉴定.经鉴定,该菌株属于甲基菌属（Methylovorus）,命名为Methylovorus sp. XLL03.菌株在pH值为7,温度30℃,外加碳源浓度0.5%,初始DDT浓度20mg/L时生长量最大.在pH值为6,温度30℃下,外加碳源（葡萄糖）浓度0.1%,初始DDT浓度20mg/L时对DDT的降解率最大.在优化条件下,4d后菌株XLL03对DDT最高降解率可达50.4%.利用GC-MS对DDT的降解中间产物进行定性分析,初步推断在菌株XLL03中,DDT最初分别通过脱氯和脱氯化氢生成DDD和DDE,随后DDD和DDE进一步脱氯得到DDMU,最终DDMU开环后又经过一系列反应被彻底矿化.在DDT的代谢过程中,未发现代谢中间产物的积累,表明菌株XLL03在修复受DDT污染的水或土壤中具有一定的应用前景.     

沉积物中有机质及金属水合氧化物对γ-666、p,p′-DDT缺氧生物降解性影响

通过逐级去除辽河流域沉积物中有机质,水合铁、铝、锰氧化物,考察了沉积物中有机质和金属水合氧化物对)γ-666、p,p＇-DDT的缺氧生物降解的影响.结果表明,γ-666、p,p＇-DDT的缺氧生物降解均符合准一级动力学方程.在无外加碳源的原沉积物中准一级动力学常数分别为0.020d～、0.009 d-1.外加碳源后,γ-666、p,p＇-DDT在原沉积物中的准一级动力学常数分别为0.071d-1、0.054 d-1;在去除有机质的沉积物中为0.047d、0.037 d-1;在同时去除有机质和金属水合氧化物的沉积物中为0.067d-1、0.059 d-1.表明沉积物中的有机质促进了γ-666、p,p'-DDT的缺氧生物降解性.而金属水合氧化物对γ-666、p,p'-DDT的生物降解性有一定抑制.     

铁氧化物与电子供体基质交互作用对红壤性水稻土中DDT还原脱氯影响

铁氧化物与电子供体基质交互作用对电子转移及具有脱氯功能的铁还原菌生长有重要影响,进而可能影响土壤中多氯代有机物的还原脱氯降解.本研究采用土壤厌氧培养实验,分析铁氧化物(针铁矿)和电子供体基质(正丁酸和乙醇)及其交互作用对红壤性水稻土中DDT脱氯的影响及其机制.结果表明,由于DDT脱氯降解,DDT及其降解产物与土壤形成结合态残留,厌氧培养6周后,土壤中DDT可提取态残留量仅为初始量的1.29%~2.01%.DDT厌氧脱氯降解的主要产物为DDD.在培养前期,加入正丁酸和乙醇使反应体系的pH降低Eh增加,进而不利于DDT还原脱氯降解.添加针铁矿或者同时添加针铁矿和电子供体基质均使反应体系的pH增加Eh降低,并且增加土壤中二价铁的量,从而促进DDT还原脱氯降解.正丁酸和铁氧化物对DDT还原脱氯无显著交互作用,而乙醇和铁氧化物对DDT还原脱氯具有拮抗作用.本研究结果对于制定DDT污染土壤的高效原位修复技术方案具有重要意义.     

HCB与γ-HCH在辽河沉积物中的缺氧降解动力学

为全面认识多氯有机物在天然水沉积物中的转化行为,利用超声波发生仪萃取沉积物样品,采用气相色谱仪(Ni63-ECD)定量分析,在缺氧条件下,测定了辽河沉积物中六氯苯(HCB)、γ-HCH的微生物降解速率.在单个培养体系中,测定出不外加有机碳源,外加葡萄糖和乙酸钠3种条件下HCB、γ-HCH的缺氧降解符合准一级动力学方程,动力学常数分别为HCB k(不外加有机碳源)=0.0014d-1, k(葡萄糖)= 0.0033d-1, k(乙酸钠)= 0.0052d-1;γ-HCH k(不外加有机碳源)=0.0454d-1, k(葡萄糖)=0.1143d-1, k(乙酸钠)=0.1451d-1.在2种氯代物混合培养体系中,HCB、γ-HCH的降解速率均有所下降.经GC-MS测定,三氯苯、二氯苯分别是HCB、γ-HCH的主要降解产物.     

山东省临沂市土壤有机氯农药滴滴涕残留量与空间分布特征

通过对临沂市全区表层土壤每36 km2进行样品收集,测试分析了DDTs、Org C、N等指标,主要研究了区域表层土壤DDTs的残留现状、组成和来源、影响因素、空间分布和环境质量特征.结果表明,调查区表层土壤中DDTs检出率为71.75%,平均含量为0.035μg·g-1;检出样品中p,p'-DDT和p,p'-DDE为主要残留物,平均残留分别为0.033μg·g-1和0.010μg·g-1,分别占检出样的60.99%和34.62%.DDTs降解率指示区域58%表层土壤为新近输入区,新近输入区在调查区中南部分布尤为明显;而p,p'-DDD/p,p'-DDE指示区域DDTs降解以氧化环境为主,o,p'-DDT/p,p'-DDT指示71.37%区域土壤DDTs输入可能与工业级DDTs有关.相关分析表明,影响土壤DDTs分布的外在因素包括土壤Org C、N、C和p H等指标,且DDTs中p,p'-DDT组分占比越高,影响越明显.DDTs的空间分布具明显点源特征,市县周围均出现明显浓集中心,中南部部分区域浓度明显较高.全区DDTs土壤环境质量污染程度较低,主要以一二类土壤为主,分别占78.95%和21.05%.     

沉积物中有机质及金属水合氧化物对γ-666、p,p′-DDT缺氧生物降解性影响

通过逐级去除辽河流域沉积物中有机质,水合铁、铝、锰氧化物,考察了沉积物中有机质和金属水合氧化物对)γ-666、p,p＇-DDT的缺氧生物降解的影响.结果表明,γ-666、p,p＇-DDT的缺氧生物降解均符合准一级动力学方程.在无外加碳源的原沉积物中准一级动力学常数分别为0.020d～、0.009 d^-.外加碳源后,γ-666、p,p＇-DDT在原沉积物中的准一级动力学常数分别为0.071d^-、0.054 d^-;在去除有机质的沉积物中为0.047d、0.037 d^-;在同时去除有机质和金属水合氧化物的沉积物中为0.067d^-、0.059 d^-.表明沉积物中的有机质促进了γ-666、p,p'-DDT的缺氧生物降解性.而金属水合氧化物对γ-666、p,p'-DDT的生物降解性有一定抑制.     

中国沉积物中有机氯农药滴滴涕和六六六的分布特征

通过研究过去国内常用的两种有机氯农药滴滴涕（DDTs）和六六六（HCHs）在沉积物岩芯中的相关文献，总结和分析其在中国各地的历史沉积情况.结果表明：（1）∑₄DDTs（p，p'-DDT， o，p'-DDT， p，p'-DDD， p，p'-DDE）浓度在安徽巢湖北岸六岔河流域最高，在1965年达到最大值（457ng/g dw），∑₆DDTs（p，p'-DDT， o，p'-DDT， p，p'-DDD， o，p'-DDD， p，p'-DDE， o，p'-DDE）浓度在广东省海陵湾最高，在2008~2010年达到最大值（3480ng/g dw），∑₄HCHs（α-HCH，β-HCH，γ-HCH，δ-HCH）浓度在澳门河口最高，在1993年达到最大值（82.3ng/g dw）；（2）∑₄DDTs和∑₄HCHs沉降通量在珠江三角洲最高，二十世纪七八十年代达到最大值，分别为115ng/（cm²×a）和32.5ng/（cm²×a），总体来说，DDTs和HCHs在中国沉积物岩芯中的浓度和沉降通量在南部地区要高于北部地区，平原地区和低纬度地区高于高寒地区（青藏高原）和高纬度地区（东北地区），水产养殖区或种植区高于非养殖区和非种植区；（3）从全国范围看，∑₄DDTs和∑₆DDTs浓度和沉降通量主要在20世纪70年代和21世纪中期出现峰值，少数研究区域峰值年份早在20世纪60年代，∑₄HCHs浓度和沉降通量峰值主要出现在20世纪70年代和21世纪初，少数研究区域峰值年份早在20世纪60年代；（4）从全国范围看，（DDD+DDE）/DDT比值没有可循的变化规律，DDTs可能来源于历史沉积、成岩作用以及外源土壤、三氯杀螨醇的使用等新输入，而很多地区在20世纪后期到21世纪中期均出现α-HCH/γ-HCH降低到小于3，表明这段时期HCHs主要来源于林丹的使用.     

不同电子供体下三氯苯酚的还原脱氯机制研究

研究了葡萄糖、乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠这4种电子供体条件下,2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-trichlorophenol,2,4,6-TCP)的降解效果及其还原脱氯途径.结果表明,与葡萄糖的作用相比,乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠均可有效提高2,4,6-TCP的脱氯效果,其中乳酸钠能作为一类缓释氢物质持续供给2,4,6-TCP还原脱氯所需电子.外加电子供体可提高微生物体内基质代谢脱氢酶活性,反应240 h后,4种电子供体体系中脱氢酶活性增长依次为21.49%、25.78%、136.85%和139.3%.2,4,6-TCP还原脱氯的主要产物包括2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)、4-氯苯酚(4-chlorophenol,4-CP)和苯酚,其中乙酸钠作为电子供体时,4-CP为其主要降解产物,转化率达到22%以上.     

IC反应器处理制药废水的颗粒污泥驯化和快速启动

试验研究了厌氧内循环(IC)反应器处理化工合成制药废水时,颗粒污泥的驯化培养启动过程.IC反应器控制在中温条件运行,接种颗粒污泥取自处理味精废水的厌氧上升流式污泥床反应器,驯化开始采用葡萄糖基质与制药废水混合废水,然后很快转化为全部是生物难降解的合成制药废水.结果表明,采用高负荷、高进水浓度的启动控制条件,经历23d的启动运行,IC反应器的容积负荷达到5 kgCOD/(m3·d), COD去除率达到70%~80%.在容积负荷达到7.4kgCOD/(m3·d)时,COD的去除率仍可稳定在70%左右.IC反应器中的成熟颗粒污泥形状规则、密实、粒径大.扫描电镜观察发现,颗粒污泥中古细菌产甲烷鬓毛菌(Methanosaetaceae)占优势. IC反应器处理难降解废水在高负荷、高进水浓度条件下可实现快速培养驯化和启动.     

Application of sewage sludge and intermittent aeration strategy to the bioremediation of DDT-and HCH-contaminated soil

Adding organic amendments to stimulate the biodegradation of pesticides is a subject of ongoing interest. The effect of sewage sludge on the bioremediation of dichlorodiphenyltrichloroethane（DDT） and hexachlorocyclohexane（HCH） contaminated soil was investigated in bench scale experiments,and intermittent aeration strategy was also used in this study to form an anaerobic–aerobic cycle. Bioremediation of DDT and HCH was enhanced with the addition of sewage sludge and the intermittent aeration. The removal rates of HCH and DDT were raised by 16.8%–80.8% in 10 days. Sewage sludge increased the organic carbon content from 6.2 to218 g/kg,and it could also introduce efficient degradation microbes to soil,including Pseudomonas sp.,Bacillus sp. and Sphingomonas sp. The unaerated phase enhanced the anaerobic dechlorination of DDT and HCH,and anaerobic removal rates of β-HCH,o,p′-DDT and p,p′-DDT accounted for more than 50% of the total removal rates,but the content of α-HCH declined more in the aerobic phase.     

厌氧污泥降解氯酚的驯化及其在驯化过程中的降解动力学

以２种厌氧污泥经４种氯酚的实验室半连续投料驯化试验的结果表明，通过氯酚的驯化可以明显地提高厌氧污泥对氯酚的降解活性和降解速率，消除利用氯酚的滞后期；驯化污泥降解活性的高低与原污泥的活性、菌群类型及氯酚的种类等因素有关；添加微生物易利用有机物，有利于获得高效降解氯酚的驯化污泥；并提出了氯酚在厌氧污泥驯化过程中的降解动力学方程。     

小分子有机碳对土壤中六氯苯厌氧降解及挥发的影响

采用密封培养瓶装置,研究了红壤性水稻土和乌栅土在添加乙酸、葡萄糖、柠檬酸时六氯苯(HCB)的厌氧降解行为,同时分析了土壤pH变化、碳源转化过程中甲烷和二氧化碳的释放及六氯苯的挥发.结果表明,8周内红壤性水稻土中HCB减少了约20%～44%,加入乙酸抑制HCB的降解,表明低pH条件不利于脱氯反应,加入葡萄糖和柠檬酸在前期抑制后期则促进HCB的降解;乌栅土中HCB减少了约21%～23%,加入小分子有机质对其降解没有明显的效果;六氯苯降解的主要产物为五氯苯(PCB),最终检测到红壤性水稻土中PCB为23～96 μg/kg,乌栅土中为64～92 μg/kg; HCB的降解与CH4和CO2的释放量在统计学上没有显著的相关性;2种土壤中,外加小分子有机碳均减少了HCB的挥发作用,且红壤性水稻土中HCB的挥发比乌栅土中更强,表明土壤有机质是影响HCB挥发的重要因子.     

府河和白洋淀沉积物中DDTs的分布特征和风险评估

利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了府河和白洋淀共计19个表层沉积物样品中的w(DDTs)及其分布特征. 结果表明,w(DDTs)为1.74～51.33 ng/g (以干质量计),平均值为11.01 ng/g,其分布特征呈现从府河到白洋淀逐渐递减的趋势. 与国内其他地区沉积物相比,府河和白洋淀地区DDTs的污染处于中等偏低的水平. 在所有沉积物样品中,p,p′-DDT所占比例较大,是最主要的异构体. 大部分样品中w(DDD)/w(DDE)大于1,而w(DDT)/w(DDE+DDD)小于1,说明研究区DDT处于厌氧环境条件,且没有新的DDT输入. 该地区DDTs主要来源于农田土壤侵蚀及工业废水排放. 潜在风险评估表明,府河和白洋淀的表层沉积物中DDTs对周围环境具有一定的影响,应引起相关部门的重视.      

铁还原环境四氯乙烯生物降解及其影响因素

通过实验研究了铁还原环境下四氯乙烯(PCE)的生物降解。以醋酸为共代谢基质,在20℃时,PCE可以顺序脱氯为TCE和DCEs。反应速率常数为0.2489d-1,半衰期为2.78d。在实验的第1天和第10天分别检测到了TCE和DCEs。TCE最高浓度为358.98nmol/L,是最主要的反应产物。碳平衡为88.7%～109.3%。在13d的实验周期中,微生物的数量和活性都有所增加。同时研究了不同的影响因素,如低温、不同pH和电子受体对PCE生物降解的影响。结果表明,在12℃时,PCE可以脱氯为TCE,半衰期为6.45d,降解速率为0.1075d-1,较20℃时的降解速率要低。脱氯的最佳pH值在7.0左右,较高和较低的pH值均会抑制脱氯微生物的活性。加入不同电子受体NO3-和SO42-,PCE脱氯受到不同程度的抑制,前者可能是由于NO3-是相对强的氧化剂,造成微环境中的氧化还原电位升高;后者则可能是SO42-的存在,会抑制脱氯菌的作用。     

乙酸钠丙酸钠配比对A2/O-BCO反硝化除磷及菌群结构的影响

采用厌氧/缺氧/好氧和生物接触氧化反应器（A²/O-BCO）组成的反硝化除磷系统处理模拟生活污水,通过调节进水乙酸钠、丙酸钠的配比（乙酸钠：丙酸钠分别为1：0,2：1,1：1,1：2和0：1）,考察了系统对有机物的去除以及同步脱氮除磷的影响,同时通过高通量测序对比了不同配比下微生物菌群结构的变化.结果表明：乙酸钠丙酸钠配比对有机物和NH₄⁺-N的去除影响较小,对厌氧段有机物的消耗和TN的去除率以及磷的释放和吸收影响较为明显;TP去除率仅为50.3%~56.8%,需进一步优化系统的运行参数.当乙酸钠：丙酸钠=1：1时,厌氧段有机物消耗量最大,占有机物流入量的61.2%,厌氧释磷量最大（23.2mg/L）且缺氧吸磷率最高（71.4%）,而TN的去除效果则随丙酸钠含量的增加而增加.高通量测序结果表明：A²/O反应器中微生物多样性降低,混合碳源污泥中微生物多样性比单一碳源更丰富;驯化后的污泥中绿弯菌（Chloroflexi）和螺旋菌（Saccharibacteria）减少,变形菌（Proteobacteria）和拟杆菌（Bacteroidetes）增加.BCO反应器中Nitrospira和Nitrosomonas总占比为2.1%~31.4%,且抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）的活性,有利于短程硝化的实现.     

Accelerated anaerobic dechlorination of DDT in slurry with Hydragric Acrisols using citric acid and anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS)

The application of electron donor and electron shuttle substances has a vital influence on electron transfer,thus may affect the reductive dechlorination of 1,1,1-trichoro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane(DDT) in anaerobic reaction systems.To evaluate the roles of citric acid and anthraquinone-2,6-disulfonate(AQDS) in accelerating the reductive dechlorination of DDT in Hydragric Acrisols that contain abundant iron oxide,a batch anaerobic incubation experiment was conducted in a slurry system with four treatments of(1) control,(2) citric acid,(3) AQDS,and(4) citric acid + AQDS.Results showed that DDT residues decreased by 78.93%–92.11% of the initial quantities after 20 days of incubation,and 1,1-dichloro-2,2-bis(4-chlorophenyl)-ethane(DDD) was the dominant metabolite.The application of citric acid accelerated DDT dechlorination slightly in the first 8 days,while the methanogenesis rate increased quickly,and then the acceleration effect improved after the 8th day while the methanogenesis rate decreased.The amendment by AQDS decreased the Eh value of the reaction system and accelerated microbial reduction of Fe(III) oxides to generate Fe(II),which was an efficient electron donor,thus enhancing the reductive dechlorination rate of DDT.The addition of citric acid + AQDS was most efficient in stimulating DDT dechlorination,but no significant interaction between citric acid and AQDS on DDT dechlorination was observed.The results will be of great significance for developing an efficient in situ remediation strategy for DDT-contaminated sites.     

不同有机物对厌氧氨氧化耦合反硝化的影响

通过连续试验和血清瓶批式试验研究了不同种类有机物对厌氧氨氧化耦合异养反硝化脱氮性能的影响.结果表明,从TN去除率来看,对耦合反应器的影响:苯甲酸钠<邻苯二酚<间苯二酚<丙酸钠<乙酸钠;苯甲酸钠、邻苯二酚、间苯二酚、丙酸钠和乙酸钠对厌氧氨氧化菌的影响很小.苯酚反硝化菌能利用苯甲酸钠、邻苯二酚、间苯二酚、丙酸钠和乙酸钠作为电子供体进行反硝化.不同有机物对苯酚反硝化菌的影响不同,进而影响苯酚反硝化菌与厌氧氨氧化菌之间的协同和竞争关系.苯甲酸是苯酚降解过程中可能的中间产物.     

汾河表层沉积物PCBs和OCPs含量、来源及生态风险

利用GC-ECD方法测定了汾河太原段30个表层沉积物样品中多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)的含量,同时对沉积物中PCBs和OCPs的来源和生态风险进行了研究.结果表明,研究区PCBs和OCPs的含量分别为n.d.~50.95μg/kg和2.19 ~25.24μg/kg.Aroclor检出率最高为Aroclor1260和Aroclor1254,这可能与我国主要生产和使用的PCB有关.OCPs中p,p￠-DDE含量占优势,研究区HCH和DDT来源于工业和农业输入.生态风险评价结果表明,γ-HCH、DDT(total),o,p￠+p,p￠-DDT,p,p￠-DDE,七氯环氧化物,PCBs总量可能会对研究区水生生态环境造成潜在影响,但整体风险水平不高.