土壤中持久性有机污染物生物可利用性的预测及其生物降解的促进方法
发布时间：2022-11-05 04:21
微生物修复技术以其成本低、二次污染少等优点,已成为持久性有机污染物（POPs）污染土壤修复的主要手段之一。由于多环芳烃（PAHs）和有机氯农药（OCPs）等POPs与土壤之间较强的疏水相互作用,使得部分POPs难以从土壤表面脱附进入水相而被微生物充分降解利用。且由于POPs与不同土壤之间相互作用的强度不同,使得不同土壤中POPs的生物可利用性存在较大差异,这就导致对不同污染土壤中POPs存在的生态风险难以衡量,对生物修复的可行性难以判断。因此,有效评价土壤中POPs的生物可利用性,并采取措施促进POPs的生物降解是目前土壤生态风险评估和土壤修复领域的研究热点和难点。 相关研究中发现,羟丙基-β-环糊精（HPCD）水溶液对土壤中四环以下PAHs的萃取量可以反映出PAHs与土壤之间的相互作用强弱,并可预测PAHs在土壤中的生物可利用性。但当将HPCD萃取法用于不同种类的土壤时,其对PAHs生物可利用性的预测效果存在一定程度的偏差。由于有机质是土壤中限制POPs生物可利用性的主要组分,有机质的组成及其对污染物吸附能力的差异对HPCD萃取法对POPs生物可利用性预测能力的影响仍有待进一步...
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
TABLE OF CONTENTS
图目录
表目录
主要符号表
英文缩写说明
1 绪论
1.1 问题提出与研究意义
1.2 国内外相关研究进展
1.2.1 持久性有机污染物的概述
1.2.2 土壤中的POPs污染现状
1.2.3 POPs污染土壤修复技术
1.2.4 影响POPs污染土壤微生物修复的因素
1.2.5 环糊精的性质及其在土壤修复中的应用
1.3 本文主要研究思路与内容
2 不同有机质对菲生物可利用性预测的影响
2.1 引言
2.2 实验材料及方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 土壤的选取
2.2.3 胡敏素和胡敏酸的分离
2.2.4 吸附等温线的测定
2.2.5 土壤/沉积物及其胡敏素和胡敏酸中菲的老化样品制备
2.2.6 HPCD对吸附态菲的萃取
2.2.7 吸附态菲的生物降解
2.2.8 脱矿胡敏素中菲的吸附、HPCD萃取及生物降解
2.2.9 菲的定量方法
2.3 结果和讨论
2.3.1 胡敏素和胡敏酸对菲的吸附规律
2.3.2 HPCD对胡敏素、胡敏酸及原土壤/沉积物中菲的萃取
2.3.3 胡敏素、胡敏酸及原土壤/沉积物中菲的生物降解
2.3.4 菲的HPCD萃取率与生物降解率之间的关系
2.3.5 脱除矿物质对胡敏素中菲的吸附、HPCD萃取及生物降解的影响
2.4 本章小结
3 HPCD萃取法对土壤中PAHs生物可利用性的预测
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 HPCD对PAHs的增溶实验
3.2.3 PAHs污染土壤的制备与老化
3.2.4 HPCD对土壤中PAHs的萃取
3.2.5 土壤中PAHs的生物降解
3.2.6 PAHs的定量方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 HPCD对五种PAHs的增溶能力比较
3.3.2 HPCD对土壤中PAHs的萃取
3.3.3 土壤中PAHs的生物降解
3.3.4 HPCD对PAHs的萃取率与PAHs生物降解率之间的关系
3.4 本章小结
4 HPCD萃取法对土壤中DDTs生物可利用性的预测
4.1 引言
4.2 实验材料及方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 HPCD对DDT、DDD及DDE的增溶实验
4.2.3 DDTs污染土壤的制备及老化
4.2.4 HPCD对土壤中DDTs的萃取
4.2.5 土壤中DDTs的生物降解实验
4.2.6 DDT、DDD及DDE的定量检测
4.3 实验结果和讨论
4.3.1 HPCD对不同DDTs的增溶能力比较
4.3.2 HPCD对土壤中DDTs的萃取
4.3.3 土壤中DDTs的生物降解
4.3.4 HPCD对土壤中DDTs萃取率与DDTs生物降解率之间的关系
4.4 本章小结
5 环糊精对非水相流体中菲生物降解的影响
5.1 引言
5.2 实验材料及方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 平衡分配实验
5.2.3 菲的定量方法
5.2.4 环糊精对菲结合常数的测定
5.2.5 菲降解菌的培养和降解体系的制备
5.2.6 分子对接(Docking)方法考察环糊精与菲及NAPLs的相互作用
5.3 结果与讨论
5.3.1 环糊精对NAPL中菲的萃取
5.3.2 环糊精对NAPL-水体系中菲生物降解的影响
5.3.3 环糊精对菲的萃取能力与菲生物降解速率之间的关系
5.4 本章小结
6 HPCD对PAHs和DDTs生物降解的影响
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 实验材料
6.2.2 水相体系中PAHs和DDTs的生物降解
6.2.3 土壤体系中PAHs和DDTs的生物降解
6.2.4 PAHs和DDTs的定量方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 HPCD的加入对PAHs生物降解的影响
6.3.2 HPCD对DDTs生物降解的影响
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点摘要
7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3701912
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
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主要符号表
英文缩写说明
1 绪论
1.1 问题提出与研究意义
1.2 国内外相关研究进展
1.2.1 持久性有机污染物的概述
1.2.2 土壤中的POPs污染现状
1.2.3 POPs污染土壤修复技术
1.2.4 影响POPs污染土壤微生物修复的因素
1.2.5 环糊精的性质及其在土壤修复中的应用
1.3 本文主要研究思路与内容
2 不同有机质对菲生物可利用性预测的影响
2.1 引言
2.2 实验材料及方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 土壤的选取
2.2.3 胡敏素和胡敏酸的分离
2.2.4 吸附等温线的测定
2.2.5 土壤/沉积物及其胡敏素和胡敏酸中菲的老化样品制备
2.2.6 HPCD对吸附态菲的萃取
2.2.7 吸附态菲的生物降解
2.2.8 脱矿胡敏素中菲的吸附、HPCD萃取及生物降解
2.2.9 菲的定量方法
2.3 结果和讨论
2.3.1 胡敏素和胡敏酸对菲的吸附规律
2.3.2 HPCD对胡敏素、胡敏酸及原土壤/沉积物中菲的萃取
2.3.3 胡敏素、胡敏酸及原土壤/沉积物中菲的生物降解
2.3.4 菲的HPCD萃取率与生物降解率之间的关系
2.3.5 脱除矿物质对胡敏素中菲的吸附、HPCD萃取及生物降解的影响
2.4 本章小结
3 HPCD萃取法对土壤中PAHs生物可利用性的预测
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 HPCD对PAHs的增溶实验
3.2.3 PAHs污染土壤的制备与老化
3.2.4 HPCD对土壤中PAHs的萃取
3.2.5 土壤中PAHs的生物降解
3.2.6 PAHs的定量方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 HPCD对五种PAHs的增溶能力比较
3.3.2 HPCD对土壤中PAHs的萃取
3.3.3 土壤中PAHs的生物降解
3.3.4 HPCD对PAHs的萃取率与PAHs生物降解率之间的关系
3.4 本章小结
4 HPCD萃取法对土壤中DDTs生物可利用性的预测
4.1 引言
4.2 实验材料及方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 HPCD对DDT、DDD及DDE的增溶实验
4.2.3 DDTs污染土壤的制备及老化
4.2.4 HPCD对土壤中DDTs的萃取
4.2.5 土壤中DDTs的生物降解实验
4.2.6 DDT、DDD及DDE的定量检测
4.3 实验结果和讨论
4.3.1 HPCD对不同DDTs的增溶能力比较
4.3.2 HPCD对土壤中DDTs的萃取
4.3.3 土壤中DDTs的生物降解
4.3.4 HPCD对土壤中DDTs萃取率与DDTs生物降解率之间的关系
4.4 本章小结
5 环糊精对非水相流体中菲生物降解的影响
5.1 引言
5.2 实验材料及方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 平衡分配实验
5.2.3 菲的定量方法
5.2.4 环糊精对菲结合常数的测定
5.2.5 菲降解菌的培养和降解体系的制备
5.2.6 分子对接(Docking)方法考察环糊精与菲及NAPLs的相互作用
5.3 结果与讨论
5.3.1 环糊精对NAPL中菲的萃取
5.3.2 环糊精对NAPL-水体系中菲生物降解的影响
5.3.3 环糊精对菲的萃取能力与菲生物降解速率之间的关系
5.4 本章小结
6 HPCD对PAHs和DDTs生物降解的影响
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 实验材料
6.2.2 水相体系中PAHs和DDTs的生物降解
6.2.3 土壤体系中PAHs和DDTs的生物降解
6.2.4 PAHs和DDTs的定量方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 HPCD的加入对PAHs生物降解的影响
6.3.2 HPCD对DDTs生物降解的影响
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点摘要
7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3701912
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