生物降解對黑碳及土壤上苯酚脫附行為的影響.pdf

1、環(huán)境中有機污染物從吸附劑上的脫附會影響其在環(huán)境中的遷移，化學活性和生物可降解性。脫附和生物降解兩個過程都是受有機物的液相濃度控制，液相的有機物濃度既是這兩個過程產(chǎn)生的結果，也影響這兩個過程。然而，在自然環(huán)境中，由于這兩個過程的相互影響，可能會導致有機污染物生物降解過程的復雜化。以往的研究主要集中在吸附對有機污染物的生物降解及生物利用度的影響，很少有人研究生物降解過程如何影響解吸過程。在本研究中，將農(nóng)業(yè)土壤和黑碳(BC)兩種不同的吸附劑吸

2、附苯酚平衡后分離，每組一部分不做處理，另一部分通過加入無酚滅菌溶液脫附平衡后分離，制備得到在不同吸附位點上吸附有苯酚的兩類不同類型的四種吸附苯酚的吸附劑，研究了在不同Pseudomonas putida ATCC11172菌密度條件下吸附在這四種吸附劑上的苯酚的脫附行為。結果表明，土壤及BC對苯酚的吸附均呈現(xiàn)明顯的非線性，可用Freundlich模型描述。吸附態(tài)的苯酚能否被微生物利用取決于微生物及吸附劑的性質，黑碳具有發(fā)達的微孔結構，微

3、孔小于假單胞菌細胞尺寸，導致假單胞菌無法直接利用吸附在黑碳上的苯酚;土壤基本無微孔結構，微生物較易與吸附的苯酚發(fā)生表面接觸，直接利用吸附態(tài)苯酚。BC和土壤上的吸附態(tài)苯酚的脫附行為能用三元位點模型很好地描述，模型計算結果表明在BC的脫附系統(tǒng)中，隨著菌密度的增加，BC上的快速脫附和慢速脫附部分增加了約2-10倍，而極慢速脫附部分減少了40-60％，脫附速率基本沒有發(fā)生變化。而土壤上吸附的苯酚三個部分的比例沒有發(fā)生變化，但隨著菌密度的增加，相

4、應部分的苯酚脫附速率則明顯增加。這些結果表明，苯酚的三個脫附部分是受吸附劑表面結構決定的:BC上的苯酚脫附主要受慢速脫附和極慢速脫附控制，微生物降解速率受脫附控制，降解可加速BC上的慢速脫附和極慢速脫附;土壤上的苯酚脫附主要受快速脫附控制，微生物降解基本不受脫附速率限制，對土壤上的脫附行為基本無影響。本研究發(fā)現(xiàn)苯酚的生物可利用性取決于微生物和吸附劑的性質，由于微生物的尺寸大于微孔尺寸，導致微生物無法接近吸附態(tài)苯酚，進而導致微生物無法降解