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

1、有機(jī)氯農(nóng)藥（Organochlorinepesticides，OCPs）是環(huán)境中持久性有機(jī)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(jī)氯農(nóng)藥六六六(Hexachlorocyclohexane，HCH)是有機(jī)氯農(nóng)藥主要品種之一，含有α、β、γ、δ等異構(gòu)體，曾被廣泛用于衛(wèi)生防疫和防治農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害，但由于其毒性和持久性引發(fā)了一系列環(huán)境

2、問(wèn)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(fēng)險(xiǎn)。物理化學(xué)技術(shù)對(duì)于污染場(chǎng)地修復(fù)而言成本較高，且易破壞土壤生態(tài)環(huán)境和土壤結(jié)構(gòu)。而生物修復(fù)技術(shù)以及以生物修復(fù)為主要內(nèi)容的復(fù)合修復(fù)技術(shù)則可以有效地避免傳統(tǒng)修復(fù)方法帶來(lái)的一些弊端。生物修復(fù)中，利用微生物降解，在農(nóng)藥污染場(chǎng)地的修復(fù)中具有重要作用。
　　 本文以HCH降解菌SphingobiumindicumB90A為實(shí)驗(yàn)材料，研究了液體無(wú)機(jī)鹽環(huán)境和泥漿反應(yīng)環(huán)境中，各因素對(duì)S.i

3、ndicumB90A降解HCH的影響，探索利用S.indicumB90A以生物泥漿反應(yīng)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(fù)提供理論知識(shí)和技術(shù)指導(dǎo)。研究結(jié)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(gòu)體混合體系中，菌體接種量、培養(yǎng)溫度、溶液pH、農(nóng)藥濃度、共代謝底物因素等對(duì)S.indicumB90A降解HCH各異構(gòu)體的影響。結(jié)果表明:S.

4、indicumB90A對(duì)HCH的降解率隨著菌體接種量的增加而相應(yīng)提高，適宜接菌量為5％;對(duì)4種異構(gòu)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(gòu)體的降解;S.indicumB90A對(duì)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(duì)4種HCH異構(gòu)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(duì)HCH的降解能力。
　　 設(shè)定不同的水土比、

5、添加外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及表面活性劑等調(diào)控因子，進(jìn)行污染土壤泥漿反應(yīng)條件的探索。結(jié)果表明:不同的水土比對(duì)農(nóng)藥的降解率影響差別不大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合污染土的處理量將水土比設(shè)定為10∶4，添加葡萄糖、酵母粉、黃豆粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及提高降解菌接種量對(duì)泥漿中HCH的降解作用無(wú)明顯的促進(jìn)。推測(cè)泥漿反應(yīng)體系中HCH農(nóng)藥的生物可利用性可能是影響其降解效率的關(guān)鍵因素，在反應(yīng)體系中添加系列濃度的TritonX-100、Tween80等化學(xué)表面活性劑，對(duì)泥漿反應(yīng)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(zhǔn)進(jìn)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(yīng)體系中S.indicumB90A對(duì)HCH的降解，該處理中HCH的降解率比對(duì)照高4.2％。而添加鼠李糖脂濃度為118和472mg·L-1時(shí)反而抑制了S.indicumB90A對(duì)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(duì)

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

8、土壤對(duì)黃瓜種子的根伸長(zhǎng)抑制率為23.9％，土壤修復(fù)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(fù)后黃瓜種子的發(fā)芽指數(shù)為75.4％。污染土壤對(duì)白菜種子的根伸長(zhǎng)抑制為3.2％，種子發(fā)芽指數(shù)為44.9％，修復(fù)后的土壤對(duì)白菜種子未表現(xiàn)出毒性影響，與無(wú)污染的對(duì)照土壤結(jié)果一致，沒(méi)有表現(xiàn)出根伸長(zhǎng)抑制，種子發(fā)芽指數(shù)為100.0％。
　　 研究結(jié)果證明用泥漿法生物修復(fù)HCH污染土壤方法是可行的，經(jīng)生物修復(fù)后土壤中HCH含量為2