阿特拉津土壤污染修复菌剂载体材料的筛选与应用

阿特拉津是长残留除草剂,其环境行为和生物修复技术已成为有机污染控制领域的研究热点。以廉价的高岭土、凹凸棒土和腐殖酸为载体材料,采用正交实验,把功能菌存活率作为目标性状,参考材料成球率,筛选出性能较好的高岭土、凹凸棒土和腐殖酸质量配比3种,分别为1∶0.5∶0.5(A3B2C1)、0.5∶0∶0.5(A2B3C1)和1∶0∶1(A3B1C2);在温度和紫外线耐受力实验中,A3B2C1材料配比更能够有效提升功能菌在高温和紫外线作用下的存活率,即载体中高岭土、凹凸棒土和腐殖酸质量比为1∶0.5∶0.5时效果最佳;利用A3B2C1载体材料配比制备菌剂,进行室内土壤修复实验,35 d时0.1%和0.5%载体菌剂添加量修复土壤中阿特拉津完全降解,而2个游离菌修复土壤中残留率均16%,0.1%载体菌剂添加量修复过程中土壤微生物Shannon多样性指数和均匀度变化幅度较其他修复方式小,有利于土壤微生物生态系统的平衡,因此0.1%载体菌剂添加量修复效果为最优。     

活性炭纤维对水中典型除草剂的吸附行为

实验研究了活性炭纤维对水中敌草隆、阿特拉津的吸附行为,考察了温度、酸碱度、流速对这两种除草剂的吸附影响,采用碱液进行了活性炭纤维的再生。实验结果表明,在实验条件下,温度越高,吸附量越大,敌草隆最佳吸附pH范围在弱酸性区间,阿特拉津最佳吸附pH范围在中性区间。在动态吸附中,流速增大,吸附效果越来越差。采用浓度较小的碱液处理,活性炭纤维再生效果明显。     

水体中阿特拉津去除技术研究进展

在阐述了阿特拉津的污染现状和危害基础上,探讨了国内外常规生物处理技术及深度处理:膜处理、高级氧化、催化还原、吸附等技术对阿特拉津的去除研究进展,并总结对比了各种处理技术的优缺点。     

基因工程菌生物强化处理系统微生物群落分析

在膜-生物反应器(MBR)和传统活性污泥反应器(CAS)中,考察了基因程菌生物强化对阿特拉津的去除效果,并通过PCRDGGE分析了反应器不同运行阶段污泥微生物群落的变化.结果表明,基因工程菌生物强化实现了阿特拉津的高效生物去除,MBR和CAS阿特拉津平均去除率分别达到88.6％和85.3％.阿特拉津生物强化去除有助于反...     

Preparation and characterization of a lipoid adsorption material and its atrazine removal performance

A novel adsorbent named lipoid adsorption material (LAM), with a hydrophobic nucleolus (triolein) and a hydrophilic membrane structure (polyamide), was synthesized to remove hydrophobic organic chemicals (HOCs) from solution. Triolein, a type of lipoid, was entrapped by the polyamide membrane through an interfacial polymerization reaction. The method of preparation and the structure of the LAM were investigated and subsequent experiments were conducted to determine the characteristics of atrazine (a type of HOC) removal from wastewater using LAM as the adsorbent. The results showed that LAM had a regular structure compared with the prepolymer, where compact particles were linked with each other and openings were present in the structure of the LAM in which the fat drops formed from triolein were entrapped. In contrast to the atrazine adsorption behavior of powdered activated carbon (PAC), LAM showed a persistent adsorption capacity for atrazine when initial concentrations of 0.57, 1.12, 8.31 and 19.01 mg/L were present, and the equilibrium time was 12 hr. Using an 8 mg/L initial concentration of atrazine as an indicator of HOCs in aqueous solution, experiments on the adsorption capacity of the LAM showed 69.3% removal within 6–12 hr contact time, which was close to the 75.5% removal of atrazine by PAC. Results indicated that LAM has two atrazine removal mechanisms, namely the bioaccumulation of atrazine by the nucleous material and physical adsorption to the LAM membrane. Bioaccumulation was the main removal mechanism.     

过氧化氢和一氧化氮在小球藻抗阿特拉津胁迫中的作用

过氧化氢(H_2O_2)和一氧化氮(NO)作为信号分子,可调节植物生长、发育以及应对外源性胁迫。利用过氧化氢酶(CAT)以及NO清除剂(PTIO),研究了除草剂阿特拉津(atrazine,100μg·L~(-1))影响小球藻生长的机理,并分析内源性H_2O_2和NO在小球藻抗除草剂胁迫中的作用。研究结果表明,阿特拉津在诱发小球藻细胞死亡的过程中,不同程度促发了H_2O_2和NO生成;外源CAT可通过清除H_2O_2和诱导NO来缓解阿特拉津对小球藻的生长抑制;PTIO与阿特拉津的联合实验进一步证实,小球藻体内的NO诱导与H_2O_2的爆发无关,它们之间的合成没有相关性。因此,除草剂阿特拉津主要通过诱导小球藻体内的H_2O_2爆发来破坏藻细胞,抑制其生长,与NO的信号传递无关。     

吸附反应时间对除草剂阿特拉津吸附行为的影响

采用批量动态实验方法,对潮土中阿特拉津吸附特征随吸附反应时间变化进行了研究。结果表明,土壤吸附的阿特拉津量随反应时间的变化符合双曲线函数关系。在50μg·L-1～2000μg·L-1浓度系列下,在48h内,土壤颗粒对阿特拉津的吸附属于快反应,土壤吸附的阿特拉津量随吸附反应时间呈指数上升,为吸附实验结束(168h)时土壤吸附阿特拉津总量的58%到90%。当吸附反应时间超过48h后,随反应时间增加,土壤吸附阿特拉津量差异变化不显著。阿特拉津在潮土颗粒和土壤溶液中的相分配可用Freundlich方程描述。吸附容量因子Kf与吸附反应时间之间有极显著的线性正关系(r2=0.9063**,p<0.0001)。无量纲的非线性因子n与吸附反应时间之间也具有显著的线性负关系(r2=0.5666*,p=0.0192)。     

低浓度阿特拉津对鲫鱼谷胱甘肽-S转移酶(GSTs)活性的影响

研究不同作用时间和不同暴露浓度下阿特拉津对鲫鱼肝脏、肾脏和肌肉谷胱甘肽-S转移酶(GSTs)活性的影响.结果表明:阿特拉津对鲫鱼各个组织器官GSTs活性产生较强的影响.长期暴露下(24 d),阿特拉津对鲫鱼肝脏和肌肉GSTs活性基本表现为诱导作用,最大诱导率为110.81%和32.54%,且分别在0.1～5.0和1.0～10.0 mg·L-1质量浓度范围内存在剂量-效应关系;对鲫鱼肾脏GSTs活性具有抑制作用,最大抑制率为14.42%,且在所设质量浓度(0～10 mg·L-1)范围内均表现出剂量-效应关系.在10.0 mg·L-1质量浓度暴露下第6-14天内,阿特拉津与鲫鱼肝脏及肌肉GSTs活性间存在时间-效应关系;其他情况下,任何组织器官在试验期间均未表现出时间-效应关系.     

水体阿特拉津残留对千屈菜的毒性效应

为向水体污染的植物修复技术提供依据,采用营养液水培法研究5个阿特拉津浓度(1、2、4、8和16 mg L-1)下千屈菜鲜重增量、叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、根系活力和叶绿素含量等的变化差异.结果表明,阿特拉津胁迫下,千屈菜在实验浓度范围内均可存活和生长;但鲜重增量、RWC、叶绿素含量均有不同程度的下降,根系活力和POD活性降低,同时MDA含量上升,膜脂过氧化程度加剧.阿特拉津浓度越高,其对千屈菜的毒性越高.1 mg L-1处理下,除POD活性外植物其他生长和生理指标均与空白对照无显著差异;但16 mgL-1处理下,鲜重增量、MDA含量和POD活性则显著低于正常水平.由于阿特拉津的降解,这种不良影响随处理时间的延长而减弱.千屈菜对低浓度阿特拉津(≤1 mg L-1)具有较高耐受性.     

不同土质中的阿特拉津残留分析

采用气相色谱仪及氮磷检测器分析了不同土质中的阿特拉津残留,通过对样品进行前处理和色谱分析条件等试验,结果表明,用此方法分析土壤中的阿特拉津,具有快速、准确、回收率高等优点。