遼河口濱海濕地蘆葦根際土壤中芘和茚并(1，2，3-cd)芘的強(qiáng)化凈化技術(shù)研究.pdf

1、遼河口濱海濕地?fù)碛衼喼拮畲蟮奶J葦濕地，為眾多稀有動(dòng)植物提供棲息地。但由于遼河油田的高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)使?jié)竦爻练e物和土壤中PAHs的含量較高，其中高分子量（4環(huán)-6環(huán)）、難生物降解的PAHs就占到總PAHs的近50％，且分布在蘆葦?shù)恼麄€(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)無(wú)明顯變化。這進(jìn)一步說(shuō)明濕地中降解PAHs的微生物活性較低且老化了的PAHs的生物有效性也較低。
　　因此，本文針對(duì)遼河口濱海蘆葦濕地PAHs污染現(xiàn)狀，以濕地土壤內(nèi)含量較高的芘和茚并(1，2，3-cd

2、)芘為研究對(duì)象，在利用濕地蘆葦根系分泌物去除芘和茚并(1，2，3-cd)芘的基礎(chǔ)上結(jié)合微生物固定化技術(shù)以增加根際微生物數(shù)量和活性，提出濕地植物蘆葦-固定化微生物復(fù)合系統(tǒng)，以強(qiáng)化微生物群落對(duì)高環(huán)PAHs的降解。本研究利用篩選到的兩株P(guān)AHs高效降解菌（PYR1和INP1）作為微生物固定化研究的目標(biāo)菌株，以工業(yè)和生活廢物—煤渣作為載體材料，通過(guò)包埋法對(duì)混合菌進(jìn)行固定化。然后將固定化生物煤渣粒置于蘆葦根際，構(gòu)建濕地植物-固定化微生物聯(lián)合凈化系

3、統(tǒng)，并對(duì)其凈化能力及添加的固定化微生物對(duì)土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響進(jìn)行了分析。具體的研究結(jié)果如下:
　　(1)從長(zhǎng)期受石油污染的濱海濕地中成功篩選出芘和茚并(1，2，3-cd)芘高效降解菌株P(guān)YR1和INP1，經(jīng)16S rDNA鑒定，可確定其分別為Pseudomonas sp.和Acinetobacter sp.。以芘和茚并(1，2，3-cd)芘為唯一碳源，在無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)18d后，混合菌株P(guān)YR1+INP1對(duì)芘和茚并(

4、1，2，3-cd)芘的去除率分別為83.3％和59.8％，其對(duì)芘的去除率高于單菌，對(duì)茚并(1，2，3-cd)芘的去除效果沒(méi)有單菌好。
　　(2)煤渣、改性PVA和氯化鈣的配比為100∶5∶2.5(g∶mL∶mL)時(shí)，固定化微球的成球效果、機(jī)械強(qiáng)度和傳質(zhì)性能等綜合性能較高。固定化微球的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)富含空隙，通透性增強(qiáng)，利于傳質(zhì)，適于微生物的生長(zhǎng)。室內(nèi)條件下固定化微生物對(duì)污染土壤中芘和茚并(1，2，3-cd)芘的去除研究表明，實(shí)驗(yàn)30

5、d后，其去除率分別達(dá)到70.7％和80.9％，明顯高于游離菌和沒(méi)有包埋菌的煤渣粒的效果。這表明包埋PAHs高效降解菌的固定化生物煤渣粒明顯增強(qiáng)了芘和茚并(1，2，3-cd)芘的去除。
　　(3)基于濱海濕地植物和微生物固定化技術(shù)構(gòu)建的蘆葦—固定化生物煤渣粒復(fù)合系統(tǒng)對(duì)芘的去除率達(dá)59％以上，對(duì)茚并(1，2，3-cd)芘的去除率也超過(guò)了80％，說(shuō)明該聯(lián)合凈化系統(tǒng)適用于濱海濕地的PAHs污染修復(fù)。此外，2組裝置對(duì)PAHs不同的凈化效果表

6、明不同PAHs初始濃度對(duì)植物-固定化微生物聯(lián)合凈化PAHs的影響是不同的。在一定污染濃度范圍內(nèi)，PAHs污染物濃度越高，其去除率越高。
　　(4)未添加固定化微生物的Shannon指數(shù)約為9.3，添加固定化微生物40d后，Shannon指數(shù)僅為5.3，固定化微生物的輸入對(duì)土壤中的土著微生物產(chǎn)生了較大影響，降低了土壤中細(xì)菌群落的多樣性。添加固定化微生物40d后，所測(cè)得的序列在綱的水平上，主要優(yōu)勢(shì)菌群為Gammaproteobacte