纳米Fe^0与微生物协同降解土壤中PCB77

以红壤、黄褐土和砂姜黑土为供试土壤,以3,3′,4,4′-四氯联苯（PCB77）为目标化合物,进行了纳米Fe0、微生物以及联合体系降解土壤中PCB77的动力学研究。结果表明,土壤中PCB77自然降解率低,投加纳米Fe0和微生物均能显著加快土壤中PCB77降解速率,降解过程可用一级反应动力学方程拟合。当PCB77初始浓度为4mg·kg-1,纳米Fe0投加量为20mg·g-1,PCB77在红壤、黄褐土和砂姜黑土中反应速率常数k分别为0.0205d-1、0.0165d-1和0.0145d-1;通过富集培养的方法从污染土壤中分离出一株多氯联苯降解菌,初步鉴定该菌株为Pseudomonas sp.,当降解菌投加量为2×108cfu·g-1时,PCB77在3种土壤中反应速率常数分别为0.0136d-1、0.0094d-1和0.0124d-1;当同时投加20mg·g-1纳米Fe0和2×108cfu·g-1降解菌时,其反应速率常数分别为0.0264d-1、0.0218d-1和0.0232d-1。纳米Fe0与微生物协同降解的效果要明显优于纳米Fe0和微生物的单一体系。     

Arthrobacter sp. AG1菌株降解土壤中阿特拉津研究

在阿特拉津浓度为50mg/kg干土的黄棕壤、潮土和红壤接种1.5×106CFU/g干土的降解菌Arthrobacter sp. AG1,10天后土壤中的阿特拉津分别降解至1.5、6.6和10mg/kg干土。阿特拉津的降解速率受到土壤性质的影响,但AG1仍能在不满足其生长繁殖要求的pH值的土壤中有效降解酸性土壤中阿特拉津;土壤中水分含量对降解效果影响较大,>20%时降解效果较好;土壤低含水量和低pH值会导致AG1降解阿特拉津的活力下降。不同的接种量对降解效果有一定影响,但105～107CFU/g干土接种量的AG1都能有效发挥降解作用。AG1降解完土壤中的阿特拉津后,在土壤含水量分别为5%和15%的情况下能长期保持降解活性,对60天后第2次施入黄棕壤和潮土中的50mg/kg阿特拉津4天时降解效率在65%以上。     

鲫鱼对除草剂阿特拉津的生物富集效应研究

采用半静态水质接触染毒法,研究鲫鱼（Carassius auratus）肝脏、肾脏和肌肉对不同质量浓度（0、0.1、0.5、1.0、5.0和10.0 mg·L^-1）阿特拉津的富集效应。结果表明,阿特拉津在鱼体中的富集速度较快;在试验所选浓度下,鲫鱼肝脏、肾脏和肌肉均在染毒后19 d即对阿特拉津达到富集稳态,但各个器官对阿特拉津的富集能力都较低。阿特拉津在肝脏、肾脏和肌肉中的富集系数均随着染毒浓度的增加而变小,呈现显著的负相关关系;其在肝脏、肾脏和肌肉中的最大和最小富集系数分别出现在最低（0.1 mg·L^-1）和最高（10.0 mg·L^-1）浓度组,最大富集系数分别为：13.08、11.00和6.02,最小富集系数分别为：5.22、4.37和2.94。而且,当阿特拉津暴露浓度相同时,鲫鱼不同组织器官对阿特拉津的富集能力存在差异,表现为：肝脏〉肾脏〉肌肉。     

纳米Fe、Si降解黄褐土中PCB77

采用振荡培养实验研究了纳米Fe0、纳米Si0和纳米Fe3O4对黄褐土中PCB77的降解作用。结果表明,土壤中PCB77投加量为20 mg kg-1,仅投加纳米Fe0时,投加量为40 mg g-1,反应24 h后PCB77含量接近最低,纳米Fe0对灭菌和未灭菌土壤中的PCB77降解过程均符合一级反应动力学,反应速率常数Kobs分别为0.0057 h-1和0.0081 h-1;反应64h后,反应体系中PCB77残留率分别为68.2%,和53.2%,可见灭菌土壤较未灭菌土壤中PCB77降解效果降低。纳米双元体系能促进PCB77的降解,当纳米Si0:纳米Fe0=1∶10时,土壤中PCB77降解效果最好,反应64h后,土壤中PCB77残留率仅为53%,当纳米Fe3O4∶纳米Fe0=1∶4时,土壤中PCB77降解效果较佳,反应64h后,土壤中PCB77残留率仅为42.5%。土壤中PCB77降解产物中除联苯外未发现其他降解产物,可能是PCB77在纳米Fe0表面连续脱氯的原因造成的。     

苯噻草胺光催化和直接光解影响因素和降解途径研究

采用微波辅助光催化降解和直接光解实验方法,研究了苯噻草胺在光催化和直接光解两种体系下的降解情况,并考察了初始pH值、腐植酸浓度以及阿特拉津对其光催化降解和直接光解的影响。结果表明,在光照4min内,苯噻草胺直接光解效率为93．3％,较光催化降解效率高出28．9％;初始pH值从1．88增加至10．28时,苯噻草胺光催化和光解速率常数分别提高了250％和58．6％;添加腐植酸对苯噻草胺的直接光解和光催化均具有抑制效应,并且抑制效应随着腐植酸浓度的增加而增加,当腐植酸浓度增加至40mg·L^-1时,直接光解和光催化降解速率分别降低了51．8％和47．5％;10mg·L^-1的阿特拉津抑制了苯噻草胺的前期降解,整体直接光解速率降低了46．3％,但整体光催化降解速率没有减小。此外,采用GC—MS对苯噻草胺两种降解体系下的主要中间产物进行鉴定,并提出了主要的光降解途径。     

粘土矿物固定化微生物对土壤中阿特拉津的降解研究

以粘土矿物为载体,采用吸附挂膜法对已筛选的阿特拉津降解菌株进行固定化,并应用固定化微生物降解土壤中的阿特拉津。结果表明,该菌株在粘土矿物上生长良好,根据菌种生理生化特性、环境扫描电镜图片以及16S rDNA基因的相似性分析初步鉴定该菌株为Ochrobactrum sp.。接种降解菌能明显加快阿特拉津在土壤中的降解速率,粘土矿物固定化微生物的降解效果要明显优于游离菌,粘土矿物粒径越小,固定化微生物的降解效果越好,纳米粘土矿物固定化微生物的降解效果要好于原粘土矿物。用一级动力学方程描述阿特拉津在土壤中的降解过程,不同土壤中阿特拉津的降解速率不同。阿特拉津在红壤、砂姜黑土、黄褐土中的降解半衰期（t1/2）分别为36.9、49.1、55.0 d,投加纳米蒙脱石固定化降解菌后的半衰期则分别为16.3、25.3、21.7 d。     

节杆菌AD26的分离鉴定及其与假单胞菌ADP对阿特拉津的联合降解

用富集培养法,从农药厂的工业废水中分离到高效降解除草剂阿特拉津的AD26菌株,通过16SrRNA基因序列分析,该菌株被鉴定为节杆菌（Arthrobacter sp.）。降解基因的PCR分析表明,AD26含有阿特拉津降解基因trzN和atzBC,它能以阿特拉津为唯一氮源、蔗糖或柠檬酸钠为碳源生长,将阿特拉津降解成氰尿酸,降解速度快但降解不完全。假单胞菌（Pseudomonas sp.）ADP是Wackett实验室分离的阿特拉津降解菌株,含有阿特拉津降解基因atzABCDEF,能以阿特拉津为唯一氮源、柠檬酸钠为碳源（不能以蔗糖为碳源）生长,将阿特拉津降解成NH3和CO2,降解完全但降解速度慢。在阿特拉津浓度为200mg·L^-1的无机盐培养基中进行的AD26和ADP混合培养表明,它们对阿特拉津的降解发生了互补和增强作用,两个菌株能在以阿特拉津为唯一氮源、蔗糖为碳源的培养基中生长,而且生长和降解速率都好于单个菌株,培养72h后阿特拉津去除率达到99.9%,其中76.7%的阿特拉津被降解成NH3和CO2。这表明由节杆菌AD26和假单胞菌ADP组成的混合菌株在阿特拉津废水处理和污染土壤的生物修复中有很好的应用潜力。     

丛枝菌根(AM)真菌对土壤中阿特拉津降解的影响

于盆栽高粱(Sorghum,龙杂一号)条件下研究了丛枝菌根(AM)真菌根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)降解土壤中阿特拉津的效用。结果表明,阿特拉津(浓度为50 mg/kg)污染土壤中,供试AM真菌都能够侵染高粱根系形成菌根,而且GM比GI侵染效果好,最高侵染率可达到90.5%,显著提高了植株的生物量。接种AM真菌后土壤中阿特拉津的残留浓度显著低于不接种对照处理,并且接种GM比GI对阿特拉津的降解效果显著。接种GM处理的土壤中阿特拉津最高降解率达到了91.6%,其中菌根效应占22.6%。接种AM真菌的宿主植物根际土壤中微生物数量多于不接种处理,且GM优于GI处理,说明AM真菌能促进根际微生物的繁殖。此外,接种AM真菌后能显著增加土壤中脲酶活性,但对过氧化氢酶活性影响不显著。认为GM是一株比较理想的修复阿特拉津污染土壤的AM真菌。     

蜡状芽孢杆菌HY-1降解甲基对硫磷和毒死蜱的影响因素研究

采用富集驯化培养和紫外分光光度计定量的方法,从农药生产企业的废水处理系统中分离筛选出1株能够降解甲基对硫磷和毒死蜱的蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）HY-1,并系统研究了影响其降解甲基对硫磷和毒死蜱的主要因素。研究表明,菌株HY-1能够利用甲基对硫磷和毒死蜱为唯一磷源降解农药。HY-1降解甲基对硫磷的适宜条件为：培养温度30～35℃,pH为6～8,甲基对硫磷初始浓度为10～50mg·L^-1,接种量20%（体积比,菌体密度：稀释到菌悬母液（OD600=3.0）的0.8～1倍）,添加葡萄糖不能促进菌株对甲基对硫磷的降解。HY-1降解毒死蜱的适宜条件为：葡萄糖浓度6g·L^-1,培养温度30～35℃,pH为7.0,毒死蜱初始浓度80～200mg·L^-1,接种量20%（体积比,菌体密度：稀释到菌悬母液（OD600=3.0）的0.8～1倍）。结果表明,HY-1菌株降解甲基对硫磷和毒死蜱的适宜条件相类似,只是降解所需的最适葡萄糖浓度和底物浓度不同。     

不同浓度生长调节剂对豆瓣绿水培生长影响探究

试验研究了豆瓣绿枝条在3种不同浓度10 mg·L-1、30 mg·L-1和50 mg·L-1的3种生长调节剂IAA、NAA和2,4-D溶液中的水培生长情况。结果表明:适宜浓度的生长调节剂对豆瓣绿枝条水培有一定促进作用,最适浓度为30 mg·L-1;3种生长调节剂对豆瓣绿枝条生长的促进效果依次是2,4-DIAANAA;50 mg·L-1的生长调节剂对豆瓣绿枝条表现一定抑制作用,抑制强度依次是NAAIAA2,4-D;但在50 mg·L-1浓度的水培中,IAA水培下的生根数量优于其他两种生长调节剂,可能与IAA物质结构有关。     

Adsorption and degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in spiked soil with Fe0 nanoparticles supported by biochar

This work studies the adsorption and degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic (2,4-D) in spiked soil with nanoscale Fe⁰ particles (nFe⁰) and biochar derived from maize straw. When biochar concentration was high, the adsorption capacity of soil was enhanced. Furthermore, 2,4-D degraded completely at loading rates of 0.33 and 0.17 g/L nFe⁰ plus biochar (initial 2,4-D concentration of 10 mg/g) within 40 h, according to equilibrium data. Additionally, the theoretical concentration of chloridion was approximately 84%. Further analysis indicated that the effect of nFe⁰ on 2,4-D degradation was weaker in soil columns than that in soil slurry. By contrast, 2,4-D degradation is positively influenced by biochar application, which prevented the aggregation and corrosion of Fe nanoparticles. Although the enhanced capacity for 2,4-D adsorption on the soil decelerated dechlorination rate, long-term nFe⁰ activity was generated. After 72 h, the efficiency of 2,4-D degradation was approximately 53.2% in the soil columns with biochar support.     

降解毒死蜱的高效复合微生物菌剂的制备及研究

将菌株D1、D2分别与小克银汉按一定比例富集培养制成两种复合微生物菌剂（Ⅰ、Ⅱ）,在充分供氧的条件下,通过气相色谱法研究两种复合菌剂的生长条件并筛选一种对毒死蜱有较好降解效果的高效复合微生物菌剂。结果表明,当接种量菌浓度为OD560=0.906时,两种菌剂生长的最适温度均为30 ℃,最适pH均为7.0;当毒死蜱浓度为100 mg·L^-1时,培养5 d后两种复合菌剂的降解效率分别为81.21%和86.57%,当温度为30 ℃、pH为6.0-8.0、毒死蜱浓度为20 mg·L^-1时,对毒死蜱的降解效率最高。本研究工作为复合菌剂的大规模生产提供了理论参数,为利用微生物进行有机磷农药土壤修复提供了理论依据。     

Kinetic modeling of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) degradation in soil slurry by anodic fenton treatment

Anodic Fenton treatment (AFT) has been shown to be a promising technology in pesticide wastewater treatment. However, no research has been conducted on the AFT application to contaminated soils. In this study, the 2,4-D degradation kinetics of AFT in a silt loam soil slurry were investigated for the first time, and the effects of various experimental conditions including initial 2,4-D concentration, Fenton reagent delivery rate, amount of humic acid (HA) addition, and pH were examined. The 2,4-D degradation in soil slurry by AFT was found to follow a two-stage kinetic model. During the early stage of AFT (the first 4-5 min), the 2,4-D concentration profile followed a pseudo-first-order kinetic model. In the later stage (typically after 5 or 6 min), the AFT kinetic model provided a better fit. This result is most likely due to the existence of (*)OH scavengers and 2,4-D sorption on soil. The Fe(2+) delivery rate was shown to be a more significant factor in degradation rate than the H(2)O(2) delivery rate when the Fe(2+)/H(2)O(2) ratios were in the range of 1:2 to 1:10. The presence of HA in soil lowered the AFT rate, most probably due to the competition with 2,4-D for consumption of (*)OH and increased sorption of 2,4-D on soil. The optimal pH for 2,4-D degradation in soil slurry by AFT was observed to be in the range of pH 2-3.     

Tween 80对DDTs污染场地土壤的增溶洗脱效果研究

以苏南某滴滴涕类化合物（DDTs）污染场地土壤为研究对象,进行实验室批量洗脱试验,研究了环境友好型表面活性剂Tween 80对土壤中DDTs的增溶洗脱效果及其影响因素。结果表明,Tween 80显著地增加了DDTs表观溶解度,在临界胶束浓度（CMC）以上对DDTs的增溶曲线呈指数衰减函数关系,DDTs各组分洗脱量顺序为4,4′-DDT〉4,4′-DDD〉2,4′-DDD〉2,4′-DDT。Tween 80的浓度、洗脱次数及土壤吸附作用共同影响其对DDTs的洗脱效果。去离子水能有效去除土壤中残留Tween 80,Tween 80解吸附率最高可达72.66%,大大降低了Tween 80二次污染土壤的风险。Tween 80增溶和去离子水解吸附联合过程对DDTs洗脱效果产生显著的协同作用。10 000 mg·L^-1浓度条件下Tween 80对DDTs的去除率最高为72%,其次为8 000 mg·L^-1 的Tween 80水溶液,去除率为66.72%。采用8 000 mg·L^-1的Tween 80溶液进行土壤洗涤处理,结合其他修复技术,可能会是修复DDTs污染土壤的有效技术方案之一。     

可溶性有机物对玉米根部菲与芴吸着与吸收过程的影响

在水培玉米幼苗的暴露实验中,控制溶液中可溶性有机物（DOM）的浓度水平（0、0．5、1、2、5、10mg·L^-1）,观察其对水培溶液中多环芳烃（芴与菲）生物有效性的影响。通过控制洗脱条件,将根部多环芳烃分为弱吸着（氯化钙提取）、强吸着（甲醇提取）与吸收（索氏提取）3种不同的形态。结果表明,短期暴露（4d）后,培养液中多环芳烃浓度迅速下降至起始浓度的10％左右,玉米幼苗对菲的吸收强于对芴的吸收,而吸着量相似,大部分以强吸着态存在于根表。低浓度可溶性有机物（小于2mg·L^-1）的加入有助于芴与菲在根表的吸着,浓度继续增大时,对吸着过程则产生抑制作用;吸收量随可溶性有机物浓度的升高而增大,逐渐趋于稳定。吸着与吸收总量在DOM浓度约为1mg·L^-1时达到最大值,之后随DOM浓度增加而下降。     

甲萘威暴露对雄性罗非鱼血清中内分泌相关酶活性的影响

实验室条件下,尼罗罗非鱼暴露于不同浓度的甲萘威（0．16、0．8、2mg·L^-1）下29d,通过酶联免疫法测定黄体生成素（LH）、卵泡刺激素（FSH）、三碘甲状腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）水平变化,探讨甲萘威对尼罗罗非鱼内分泌干扰效应。研究结果显示,在实验期间与对照组相比,0．16、0．8、2mg·L^-1甲萘威暴露下的LH、FSH、T3、T4水平均随暴露时间增加不断升高,其中：10-19d内上升幅度小,20～29d内上升幅度较大,在实验第29d,LH、FSH、T3、T4水平均达到暴露以来的最大值。研究表明,从甲萘威对鱼体存在10d的短期积累效应来看,O．8mg·L^-1的甲萘威具有最强的内分泌干扰能力,此浓度下的LH、FSH、T3、T4水平在暴露第10d均高于其他两个浓度组;从29d的长期积累效应来看,2mg·L^-1浓度组的各激素水平上升幅度最大。     

两种叶菜类蔬菜对毒死蜱的吸收转移规律

采用水培方法,研究了毒死蜱对两种叶菜类蔬菜菠菜和生菜生长的影响、在不同培养液中的降解速度以及在蔬菜中的吸收和转移规律。结果表明,低浓度毒死蜱（1.0和10.0mg·L^-1）对两种供试蔬菜的生长没有明显影响,但高浓度毒死蜱（100.0mg·L^-1）对两种蔬菜的生长均有一定的影响,而且生菜对毒死蜱较菠菜更为敏感。两种蔬菜均能明显促进毒死蜱在溶液中的降解,在不同溶液中的降解速度如下：菠菜-培养液〉生菜-培养液〉塘水〉培养液。两种供试蔬菜对毒死蜱均有很强的吸收能力,而且具有相似的吸收规律。毒死蜱在菠菜根中达到最大吸收值所需的时间比生菜根所需的时间短,但在茎和叶中所需的时间两种蔬菜相同。     

丁草胺和苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的毒性效应研究

采用实验室摇瓶实验法研究了除草剂丁草胺和苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的毒性效应。结果表明,丁草胺浓度与藻生长（以OD560计）存在明显的剂量-效应关系,64mg·L^-1丁草胺严重抑制藻生长,比生长速率为0.111d-1,仅为对照的24%。在7d实验时间内EC50值随染毒时间延长呈指数下降,96h的EC50值为45.4mg·L^-1,到第7d降为15.2mg·L^-1。与丁草胺相似,在实验浓度范围内随浓度增加,苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的生长抑制作用逐渐增强,最高浓度44.8mg·L^-1处理的比生长速率为0.458d-1,约为对照的82%。在8d实验时间内EC50值随染毒时间延长呈指数增长,96h的EC50值为51.3mg·L^-1,到第8d达到215mg·L^-1。两种除草剂在较高浓度条件下均使钝顶螺旋藻藻丝变短,部分藻丝由螺旋型变为直线型,随浓度增加直线型藻丝逐渐增加,到最高浓度几乎全部变为直线型,且藻细胞颜色变浅。依据96h-EC50值判断丁草胺对钝顶螺旋藻的毒性大于苄嘧磺隆,二者毒性强度均为中等,但随着染毒时间延长丁草胺的毒性作用增强而苄嘧磺隆的毒性逐渐降低。同时,高浓度的两种除草剂使部分藻丝断裂变短,且诱导藻丝形态由螺旋型向直线型转变。