多孔木炭固定化微生物對(duì)土壤中芐嘧磺隆的吸附與降解研究.pdf

1、微生物固定化技術(shù)目前已經(jīng)成為眾多學(xué)者普遍研究的熱點(diǎn)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)和能源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域，都得到了廣泛的應(yīng)用，顯示出廣闊的發(fā)展前景。本論文是在綜合分析我國(guó)土壤環(huán)境現(xiàn)狀以及污染治理技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究固定化微生物對(duì)土壤中磺酰脲除草劑芐嘧磺隆的吸附與降解效果，目的在于能夠開(kāi)發(fā)出一條提高土壤有機(jī)污染物降解效率的方法與技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1．對(duì)采自農(nóng)藥廠的污泥進(jìn)行好氧逐級(jí)馴化，分離篩選出以芐嘧磺隆作為氮、碳源生長(zhǎng)

2、的微生物。采用劃線(xiàn)平板法分離，篩選出2株細(xì)菌，標(biāo)記為紅菌和黃菌。對(duì)篩選出的降解菌進(jìn)行生理生化鑒定，建立系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。結(jié)合菌株的生理生化特性初步鑒定，兩株菌都屬于Gammaproteobacteria，紅菌為沙雷氏菌屬，黃菌為產(chǎn)氣桿菌。
　　 2．降解菌對(duì)芐嘧磺隆降解特性研究顯示，2株菌均具有降解芐嘧磺隆的能力，48 h降解率達(dá)到20％以上，7d內(nèi)達(dá)到60％左右。紅菌降解效果好于黃菌，72 h降解率即達(dá)到54％。菌株最適生長(zhǎng)條件研究

3、表明，降解菌適宜生長(zhǎng)偏酸性環(huán)境中，最適宜pH值在6.0左右。在酸性較強(qiáng)的條件下，芐嘧磺隆水解比較快，微生物降解不起主要作用，而在偏堿性環(huán)境中，菌株的生長(zhǎng)受到抑制，芐嘧磺隆亦難水解。
　　 3．采用振蕩平衡法，研究了除草劑芐嘧磺隆在3個(gè)不同粒徑木炭和2種不同類(lèi)型土壤中的吸附-解吸特征，重點(diǎn)考察了外源木炭對(duì)芐嘧磺隆在土壤中吸附-解吸過(guò)程的影響。結(jié)果表明，芐嘧磺隆在土壤和木炭中的吸附-解吸均可用Freundlich方程擬合（R2>0.

4、93），木炭對(duì)芐嘧磺隆具有非常強(qiáng)的吸附能力，木炭粒徑越小，對(duì)芐嘧磺隆的吸附能力越強(qiáng)，吸附的芐嘧磺隆越難脫附。
　　 添加木炭能顯著提高土壤對(duì)芐嘧磺隆的吸附量，木炭添加量越多，芐嘧磺隆吸附量越大，相對(duì)的解吸量越少。芐嘧磺隆在土壤和木炭中的解吸過(guò)程呈明顯的滯后效應(yīng)，且滯后效應(yīng)隨著芐嘧磺隆初始濃度增大和土壤中木炭添加量增大而逐漸加強(qiáng)。
　　 4．采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)研究了芐嘧磺隆的在土壤中降解動(dòng)態(tài)，將游離菌和固定化菌接種到芐嘧磺隆

5、初始濃度為20 mg/kg的滅菌和未滅菌土壤，30℃培養(yǎng)28 d，結(jié)果表明，水稻土中，投加固定化菌、游離菌處理后土壤中芐嘧磺隆殘留濃度分別為6.30 mg/kg。7.95 mg/kg，而對(duì)照不滅菌、滅菌處理土壤中芐嘧磺隆殘留濃度為11.04 mg/kg、10.54mg/kg；對(duì)于黃褐土，投加固定化菌、游離菌處理后土壤中芐嘧磺隆殘留濃度分別為8.13 mg/kg和8.96 mg/kg，而對(duì)照不滅菌、滅菌處理土壤中芐嘧磺隆殘留濃度為11.1

6、3mg/kg、11.03 mg/kg?？梢?jiàn)，投加降解菌能加快芐嘧磺隆在土壤中的降解速率，固定化菌對(duì)芐嘧磺隆的降解效果要優(yōu)于游離菌。
　　 用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程描述芐嘧磺隆在土壤中的降解過(guò)程，結(jié)果表明，添加固定化降解菌能顯著減少芐嘧磺隆在土壤上的半衰期。芐嘧磺隆在水稻土中的降解半衰期為59 d，投加游離菌后降解半衰期降為37 d，而投加固定化菌后半衰期則進(jìn)一步減少為26 d；芐嘧磺隆在黃褐土中的降解半衰期為53 d，投加游離菌后半衰期