Sphingobium indicum B90A降解六六六的特性及其對污染土壤的生物修復.pdf

1、有機氯農藥（Organochlorinepesticides，OCPs）是環(huán)境中持久性有機污染物（PersistentOrganicPollutants，POPs）的一部分，具有POPs的環(huán)境持久性、生物蓄積性、半揮發(fā)性以及高毒性等重要特征。有機氯農藥六六六(Hexachlorocyclohexane，HCH)是有機氯農藥主要品種之一，含有α、β、γ、δ等異構體，曾被廣泛用于衛(wèi)生防疫和防治農業(yè)病蟲害，但由于其毒性和持久性引發(fā)了一系列環(huán)境

2、問題。HCH雖已被停用多年，在環(huán)境中仍有殘留且有一定的環(huán)境風險。物理化學技術對于污染場地修復而言成本較高，且易破壞土壤生態(tài)環(huán)境和土壤結構。而生物修復技術以及以生物修復為主要內容的復合修復技術則可以有效地避免傳統(tǒng)修復方法帶來的一些弊端。生物修復中，利用微生物降解，在農藥污染場地的修復中具有重要作用。
　　 本文以HCH降解菌SphingobiumindicumB90A為實驗材料，研究了液體無機鹽環(huán)境和泥漿反應環(huán)境中，各因素對S.i

3、ndicumB90A降解HCH的影響，探索利用S.indicumB90A以生物泥漿反應的方式處理HCH污染土壤的可行性，為HCH污染土壤的生物修復提供理論知識和技術指導。研究結果如下:
　　 以降解菌S.indicumB90A為材料，采用搖瓶培養(yǎng)法研究了在α-、β-、γ-和δ-HCH4種異構體混合體系中，菌體接種量、培養(yǎng)溫度、溶液pH、農藥濃度、共代謝底物因素等對S.indicumB90A降解HCH各異構體的影響。結果表明:S.

4、indicumB90A對HCH的降解率隨著菌體接種量的增加而相應提高，適宜接菌量為5％;對4種異構體降解的最佳溫度為35℃;中性或弱堿環(huán)境更有利于HCH異構體的降解;S.indicumB90A對α-和β-HCH的利用較好，其次是γ-和δ-HCH。隨著HCH濃度的增加，其對4種HCH異構體降解率均逐漸降低。在共代謝底物的研究中，添加葡萄糖或酵母粉均能明顯地提高S.indicumB90A對HCH的降解能力。
　　 設定不同的水土比、

5、添加外源營養(yǎng)物質及表面活性劑等調控因子，進行污染土壤泥漿反應條件的探索。結果表明:不同的水土比對農藥的降解率影響差別不大，根據(jù)實驗結果并結合污染土的處理量將水土比設定為10∶4，添加葡萄糖、酵母粉、黃豆粉等營養(yǎng)物質及提高降解菌接種量對泥漿中HCH的降解作用無明顯的促進。推測泥漿反應體系中HCH農藥的生物可利用性可能是影響其降解效率的關鍵因素，在反應體系中添加系列濃度的TritonX-100、Tween80等化學表面活性劑，對泥漿反應體系

6、中HCH的降解效率影響不明顯。將生物表面活性劑鼠李糖脂發(fā)酵液按鼠李糖脂的臨界角束濃度值(CMC)為基準進行一定比例的稀釋，發(fā)現(xiàn)添加23.6mg·L-1的鼠李糖脂可微弱地提高泥漿反應體系中S.indicumB90A對HCH的降解，該處理中HCH的降解率比對照高4.2％。而添加鼠李糖脂濃度為118和472mg·L-1時反而抑制了S.indicumB90A對泥漿中HCH的降解，這可能是由于高濃度的鼠李糖脂成為了降解菌的替代碳源而抑制了降解菌對

7、HCH的降解，或者是生物表面活性劑濃度超過CMC(236mg·L-1)時抑制了降解菌對膠束內污染物的直接利用。由此可以推斷合適濃度的鼠李糖脂對提高泥漿中HCH的生物可利用性有一定的促進作用。
　　 污染土壤含HCH72.08mg·kg-1，經(jīng)泥漿反應生物修復并風干后，其中HCH殘留量為2.31mg·kg-1。與原始污染土對比，考察污染土壤修復后的生物毒性，發(fā)現(xiàn)修復后的土壤生物毒性大為降低，在一定程度上減緩了對植物種子的毒性。污染

8、土壤對黃瓜種子的根伸長抑制率為23.9％，土壤修復后降為7.5％，黃瓜種子在污染土壤中的發(fā)芽指數(shù)48.8％，土壤修復后黃瓜種子的發(fā)芽指數(shù)為75.4％。污染土壤對白菜種子的根伸長抑制為3.2％，種子發(fā)芽指數(shù)為44.9％，修復后的土壤對白菜種子未表現(xiàn)出毒性影響，與無污染的對照土壤結果一致，沒有表現(xiàn)出根伸長抑制，種子發(fā)芽指數(shù)為100.0％。
　　 研究結果證明用泥漿法生物修復HCH污染土壤方法是可行的，經(jīng)生物修復后土壤中HCH含量為2