菹草對酞酸酯污染沉積物的凈化作用.pdf

1、酞酸酯(PAEs)是一類典型的內分泌干擾物,在我國城區(qū)河湖中PAEs污染超標相對嚴重,且污染呈上升趨勢。本文旨在利用沉水植物對沉積物進行原位修復,探索沉水植物菹草根際微環(huán)境中PAEs降解機理。本論文采用根袋法,模擬海河干流水體建立室內菹草微宇宙,同時設置無菹草微宇宙為對照,通過監(jiān)測沉積物中PAEs濃度、微生物數(shù)量與群落、沉積物孔隙水中根系分泌物等生化指標,研究了沉水植物菹草對酞酸二丁酯(DBP)和酞酸二異辛酯(DEHP)污染沉積物的凈化

2、作用機理,為今后利用沉水植物修復受PAEs污染沉積物提供依據。本論文獲得了如下主要成果:
　　(1)在確定沉積物中 PAEs提取方法時,對比了超聲提取、索氏提取和超聲-索提協(xié)同提取三種方法,綜合考慮了方法空白、提取效率、數(shù)據標準偏差和實驗耗時等因素進行分析比較。結果表明索氏提取與協(xié)同提取雖然提取效率較高,但其方法空白值較高,數(shù)據穩(wěn)定性差,會對實驗數(shù)據造成較大的影響,且耗時長;超聲提取雖然提取效率偏低,但可以滿足實驗要求,且其結果較

3、穩(wěn)定,方法空白值低,實驗操作簡單快速。綜上所述,本實驗選擇超聲提取方法對沉積物進行前處理。
　　(2)在微宇宙運行期間采集水、草和沉積物樣品進行分析。結果表明:系統(tǒng)運行結束時,菹草體內DBP和DEHP含量分別升高了133％和68%;水中,有草組和對照組中DBP的濃度始終低于定量限(8μg/L),而DEHP的濃度則由初始的65μg/L和70μg/L逐漸降低,至第3天后在低于定量限;對照組和有草組非根際沉積物中DBP濃度差異不顯著,結

4、束時去除率為32.2%~36.5%,根際沉積物中DBP去除率達50.0%;對照組和非根際沉積物中DEHP濃度差異也不顯著,始終在一定范圍內波動,結束時去除率為10.3%~11.4%,根際沉積物中DEHP則在第27 d時迅速下降,去除率達80.9%。經過計算,菹草對PAEs的富集量僅占PAEs降解量的1/8,說明沉積物中PAEs的降解主要依靠微生物作用。
　　(3)使用磷脂脂肪酸技術(PLFAs)和稀釋平板法測定了沉積物中微生物數(shù)量

5、和種類的變化。結果表明:實驗過程中根際沉積物中微生物量明顯高于對照組和非根際沉積物;實驗后期根際沉積物中微生物群落結構變化較大,這與根際中這兩種PAEs的去除數(shù)據相一致。可見,沉水植物菹草可以通過根際效應影響微生物的數(shù)量和群落結構,進而促進沉積物中PAEs的降解。
　　(4)利用土培法收集根際沉積物的孔隙水作為根系分泌物,檢測其中溶解性有機物,并與對照和非根際沉積物的孔隙水進行比較。結果表明:根際沉積物孔隙水中的總酚濃度、酚酸含量