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关键词：
沉积物,磷,形态分布,南四湖,微山湖区
发表时间：
2012-08-08 17:39:49
摘要: 采用一种从氯乙烯污染场址土壤中提取的脱氯菌种( Dehalococcoides spp. ) 进行三氯乙烯( TCE) 降解实验, 研究纳米铁厌氧腐蚀产氢为该脱氯菌种提供电子的可能性. 结果表明, 在甲醇做电子供体时, 稀释25 倍的菌液[ ( 210 ? 0144) @ 105 cellPmL) ]可以在96 h 内将20 mgPL TCE 完全降解, 并在190 h 时有21706 Lmol 乙烯产生. 而在无甲醇做电子供体时, 96 h 内只有部分TCE转化为顺二氯乙烯( cis-DCE) , 且190 h 时几乎无乙烯产生( 01159 Lmol) , 因此无电子供体时菌液脱氯活动不能维持. 但在4 gPL纳米铁腐蚀产氢的情况下, 脱氯菌可以利用纳米铁产生的阴极氢维持脱氯活动, 在131 h 内将20 mgPL TCE 完全降解, 并且其耦合的脱氯速率高于纳米铁单独降解时的速率. 从乙烯的产量分析中可以看出, 纳米铁供电时190 h 后由脱氯菌产生的乙烯量为11 187 Lmol, 明显低于甲醇做电子供体时乙烯的产量21 706 Lmol, 表明纳米铁可能对微生物存在一定的毒性效应. 同时反应190 h 后乙炔的产量为01109 Lmol, 相对低于与纳米铁单独降解TCE 时的产量01161 Lmol, 说明微生物在无电子供体的情况下, 竞争利用了纳米铁与水反应产生的电子导致乙炔的生成量降低. 上述结果表明, 4 gPL的纳米铁与水反应生成的活性氢可以为脱氯菌提供电子, 并维持其脱氯活动, 这对纳米铁和脱氯菌耦合应用于地下水的有机氯修复具有重要的实际意义.
三氯乙烯( TCE) 作为一种重要的挥发性有机溶剂, 被广泛的应用到电镀、干洗、金属加工等工业中,其广泛的应用和不合理的排放, 给土壤和地下水环境造成了严重的污染[ 1, 2] . 近年来, 国外学者从受有机氯污染的土壤和河流底泥中提取到可以高效降解TCE 的厌氧脱氯菌种[ 3~ 6] , 该菌种可以在厌氧条件下把TCE 作为电子受体, 以其他还原性物质( 如甲醇、醋酸盐、氢气[ 7~ 9] 等) 为电子供体, 将TCE 还原为乙烯等产物, 但脱氯过程中还原性物质的加入会给地下水修复带来二次污染和安全隐患, 限制了微生物在地下水污染修复中的应用.
与此同时, 纳米铁修复地下水中TCE 技术迅速发展, 在实验室研究的基础上Elliott 等[ 10] 已经开始将纳米铁及其复合金属注入到有机氯污染的地下水中, 开展现场实验研究. 但是纳米铁在土壤和地下水中移动性较差[ 11,12] , 不能实现对TCE 的彻底修复.作为一种强还原材料, 纳米铁在自身还原脱氯的同时可以产生大量富余的活性氢, 如果脱氯菌可以利用这些活性氢作为电子供体降解TCE, 不仅可以缓解氢气聚集造成的安全隐患[13, 14] , 同时可以作为纳米铁修复的/ 抛光剂0, 将纳米铁修复后空隙中残留的TCE 彻底修复. 基于此, 本研究将纳米铁与脱氯菌耦合进行降解TCE 的试验, 探讨纳米铁为脱氯菌提供电子的可行性, 以期为土壤和地下水的实际修复提供理论基础.
与此同时, 纳米铁修复地下水中TCE 技术迅速发展, 在实验室研究的基础上Elliott 等[ 10] 已经开始将纳米铁及其复合金属注入到有机氯污染的地下水中, 开展现场实验研究. 但是纳米铁在土壤和地下水中移动性较差[ 11,12] , 不能实现对TCE 的彻底修复.作为一种强还原材料, 纳米铁在自身还原脱氯的同时可以产生大量富余的活性氢, 如果脱氯菌可以利用这些活性氢作为电子供体降解TCE, 不仅可以缓解氢气聚集造成的安全隐患[13, 14] , 同时可以作为纳米铁修复的/ 抛光剂0, 将纳米铁修复后空隙中残留的TCE 彻底修复. 基于此, 本研究将纳米铁与脱氯菌耦合进行降解TCE 的试验, 探讨纳米铁为脱氯菌提供电子的可行性, 以期为土壤和地下水的实际修复提供理论基础.
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