生物吸附與微生物降解對多溴聯(lián)苯醚污染土壤和水體的修復研究.pdf

1、多溴聯(lián)苯醚(Poly brominated diphenyl ethers，PBDEs)作為阻燃劑被廣泛地使用，其對人類的各器官，神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的危害已經(jīng)逐漸被認知。因此，PBDEs在生產(chǎn)、使用及銷毀過程中對水體和土壤的污染現(xiàn)狀和修復方法也備受關注。本研究以4-溴聯(lián)苯醚(BDE-3)作為降解對象，詳細論述了利用降解菌株Sphingomonas sp. DZ3與生物材料相結合對污染水體和土壤進行修復的可行性，同時深入研究了生物材料對污

2、染物的吸附機理以及微生物與生物材料相結合的增益效應。主要的試驗結果如下：
　　(1)對受BDE-3污染的水體進行修復時發(fā)現(xiàn)，生物碳對BDE-3有較好的吸附效應，最大吸附量為50.23 mg·g-1。Freundlich等溫吸附方程和準一級動力學方程可以良好描述吸附過程。利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型(ANN)對影響吸附過程的各因素建模分析，發(fā)現(xiàn)BDE-3初始濃度對吸附過程的影響最大，相對重要性為37.23％，溫度次之(為29.69%)，其余依次

3、為時間(24.63%)和pH(8.45%)。固定化Sphingomonas sp. DZ3與游離菌株相比，降解率提高了51%。
　　(2)為原位修復受BDE-3污染的土壤，制得了海藻酸鈉-生物碳微球菌劑，通過優(yōu)化，2%海藻酸鈉為最佳制備濃度。研究微球純材料對土壤中BDE-3的吸附特性發(fā)現(xiàn)，Lagergren準一級動力學方程和Elovich方程可以良好描述吸附過程。微球菌劑可對BDE-3濃度為1000 mg·kg-1的土壤進行修復，

4、30 d可以完全完成降解。利用Monod降解動力學方程對降解過程進行擬合，得到降解動力學方程(公式略)。
　　(3)在利用生物泥漿對BDE-3污染的土壤進行修復時，對生物泥漿法的運行條件進行了優(yōu)化并建立了降解動力學模型。結果表明，生物泥漿的最佳水土比例為2:1，最適微生物接種量為5%，土壤中污染物極限濃度為3000 mg·kg-1，Tween80的最佳添加量為0.5%。利用ANN進行分析發(fā)現(xiàn)，影響污染修復的4個因素的相對重要性依次