论文部分内容阅读
环境中二恶烷来源广泛,具有较高的亲水性,在环境中迁移速度快,是潜在的危险有机污染物之一。由于其常用作氯化溶剂的稳定剂,所以二恶烷污染的地下水区域往往伴随着与有机氯代溶剂的污染,因此二恶烷污染以及它与氯代有机溶剂的共污染问题应引起高度重视。本文以二恶烷、三氯乙烯及三氯甲烷作为目标污染物,利用微生物修复法与纳米铁耦合共同去除目标污染物,通过高通量测序技术对微生物群落结构及功能变化进行分析,并与污染物降解进行偶联分析,探讨微生物/纳米铁耦合法去除共污染物的可行性以及机理。从而为环境中二恶烷,三氯乙烯及三氯甲烷修复提供可行方法及理论依据。主要研究内容及结果包括:(1)纳米铁与微生物共同去除污染物的效率较之前单一方法去除有所提高。其中共污染体系即二恶烷与三氯乙烯或三氯甲烷共污染降解组,均能在300小时之内完成三氯乙烯或三氯甲烷降解,并在600小时之内将二恶烷降解出检测限。(2)通过对各组体系微生物进行高通量测序研究发现,二恶烷与三氯乙烯或三氯甲烷的共污染降解组的优势菌种组成相似,但与二恶烷、四氢呋喃共代谢降解组组成相差较大。各组优势菌中Pseudonocardia菌可以共代谢降解二恶烷,Dehalococcoides菌可在有电子供体时使氯代烃脱氯为乙烯。Macellibacteroides菌及Geobacter菌为铁还原菌系,可以在厌氧条件下矿化作用刺激二恶烷降解。(3)通过对共污染物组进行化学分析及微生物分析,可以在理论上阐述纳米铁与微生物耦合降解共污染物机制,即纳米铁最先还原脱氯产氢提供电子,Dehalococcoides菌分解氯代烃,同时体系内溶解态氧化铁Fe2+和Fe3+富集,Macellibacteroides菌和Geobacter菌发生氧化还原,通过电子传递提供能量以刺激矿化二恶烷分解,同时此过程提高了纳米铁活性(铁还原),从而再次循环促使氯代烃降解。