酞酸酯在湿地植物根际环境中的消减行为

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酞酸酯(PAEs)是一类典型的内分泌干扰物,广泛存在于环境中,属优先监测污染物。本论文选择使用量最大的两个PAEs——酞酸二丁酯(DBP)和酞酸二乙基己基酯(DEHP)为目标化合物,水体中比较典型且容易获得的湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha orientalis)为受试植物,通过现场采样调查、实验模拟以及数学分析,对这两种PAEs在湿地植物根际环境中的行为进行研究,同时分析了PAEs的单酯代谢物(PAMs)的含量及变化。获得了如下主要成果:(1)通过加标回收率实验,考察了提取溶剂种类、水作提取剂时水的pH以及土壤/沉积物性质对PAMs回收率的影响,建立了一种简单的提取土壤/沉积物中PAMs的分析方法,检出限可达10-11g/g。(2)选取天津大学校内两个相邻的小型湖泊(青年湖和爱晚湖)作为现场,通过采样分析,研究了植物种类(芦苇和香蒲)和生长方式(独自生长或共生)对PAEs分布、根际微生物生态和根系分泌物成分的影响。结果表明植物的根际作用明显。植物根际微生物生态种间差异较大,种内受生长状况的影响较大。香蒲分泌的氨基酸、有机酸的种类和总量高于芦苇,两种植物分泌的还原糖类含量相差不大;芦苇和香蒲独自生长时分泌物的种类和总量相差较大,共生时差异变小。(3)利用根系分泌物添加和芦苇苗土培两种方法进行了实验室模拟,定量研究了湿地植物根际PAEs的消减作用,发现微生物降解是根际PAEs消减的主要途径;植物能够提高修复效率,主要是由于植物通过根系分泌物对微生物产生刺激作用,进而促进土著微生物对沉积物中PAEs的降解。除个别样品外,有植物组沉积物中可培养菌、PLFAs含量及可降解菌数均大于等于无植物对照组。未染毒组的促进作用明显高于染毒组,染毒组随染毒浓度的增大,促进作用增大。染毒组的促进作用与沉积物中可降解菌数有关。对DEHP的促进作用显著大于DBP。染毒组中随TOC含量增加,促进作用减小。对PAEs消减过程的降解产物分析发现,各处理组沉积物中PAMs含量与沉积物中PAEs残留浓度大小顺序一致,且MBP的含量大于MEHP。
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