【摘 要】
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多氯联苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的持久性有机污染物(POPs),河湖底泥是PCBs主要归趋途径之一。分析底泥中PCBs的脱氯过程,对控制受污染底泥的环境风险
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多氯联苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的持久性有机污染物(POPs),河湖底泥是PCBs主要归趋途径之一。分析底泥中PCBs的脱氯过程,对控制受污染底泥的环境风险和修复底泥生态系统具有重要意义。本文以太湖竺山湾地区的河湖底泥为研究对象,分析其基础理化性质,研究9种PCB母体在底泥中的脱氯过程,通过对比无碳源组,乙酸组,混合酸组(乙酸：丙酸：丁酸=1：1：1)三个实验组的降解效果,重点探讨碳源对脱氯过程的影响,主要工作和结论如下：(1) 底泥性质检测表明：重金属存在明显的聚集效应,竺山湾底泥的重金属含量显著高于入湖河流底泥；阴离子浓度分布呈现中、高等空间变异强度,受人类活动影响明显；TC和TOC含量分别在0.39～2.98%和0.36～2.46%之间,有机营养物质含量不高。较低的有机物浓度可能成为微生物生长的限制因素,重金属和阴离子的影响也不容忽视。(2) 24周培养后,无碳源组中氯原子浓度由707.86nmol/g泥浆减少至568.88nmol/g泥浆；19.63%的氯原子从苯环上被取代,主要为有侧位氯取代的间位、对位氯原子；类二噁英PCBs的毒性当量(TEQs)由297 pg/g减少至21 pg/g。(3) 添加碳源不能明显缩短微生物适应期,但可以提高PCBs脱氯速率。三组实验组的适应期均为3周。当培养进行15周时,乙酸组和混合酸组内氯原子浓度从707.86nmol/g泥浆分别减少至591.08nmol/g泥浆和605.25nmol/g泥浆；类二嗯英PCBs的毒性当量由297 pg/g分别减少至28.2 pg/g和32.1pg/g；各项数据均优于同期无碳源组的降解效果。(4) 添加碳源的种类和总量对微生物降解的影响不同。首次添加7.5mmM乙酸可以促进有侧位氯取代的间位、对位脱氯,再次添加等浓度乙酸会增强该效果。首次添加7.5mM混合酸可以促进两侧氯取代的间位、对位脱氯,抑制单侧氯取代的间位、对位脱氯；再次添加等浓度混合酸的效果转变为促进所有有侧位氯取代的间位、对位脱氯。(5) 在快速降解阶段(6-12周)再次添加碳源能显著提高脱氯速率,再次添加乙酸使6-12周和9-15周的脱氯速率分别由13.41 nmol/(g·week)和11.54nmol/(g·week)提高至20.30 nmol/(g·week)和17.90nmol/(g·week),再次添加混合酸使6-12周和9-15周的降解速率分别由11.12nmol/(g·week)和8.39nmol/(g·week)提高至19.34 nmol/ (g·week)和16.01nmol/(g·week)。而缓速降解阶段(12～15周)再次添加碳源能有效提高PCBs的降解程度,第24周时无碳源组、再加乙酸组、再加混合酸组的TEQs分别为21pg/g、12.45pg/g和8.57pg/g。
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