多孔木炭固定化微生物對土壤中芐嘧磺隆的吸附與降解研究.pdf

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

2、的微生物。采用劃線平板法分離，篩選出2株細菌，標記為紅菌和黃菌。對篩選出的降解菌進行生理生化鑒定，建立系統(tǒng)進化樹。結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降解率達到20％以上，7d內(nèi)達到60％左右。紅菌降解效果好于黃菌，72 h降解率即達到54％。菌株最適生長條件研究

3、表明，降解菌適宜生長偏酸性環(huán)境中，最適宜pH值在6.0左右。在酸性較強的條件下，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個不同粒徑木炭和2種不同類型土壤中的吸附-解吸特征，重點考察了外源木炭對芐嘧磺隆在土壤中吸附-解吸過程的影響。結果表明，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），木炭對芐嘧磺隆具有非常強的吸附能力，木炭粒徑越小，對芐嘧磺隆的吸附能力越強，吸附的芐嘧磺隆越難脫附。
　　 添加木炭能顯著提高土壤對芐嘧磺隆的吸附量，木炭添加量越多，芐嘧磺隆吸附量越大，相對的解吸量越少。芐嘧磺隆在土壤和木炭中的解吸過程呈明顯的滯后效應，且滯后效應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。
　　 4．采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗研究了芐嘧磺隆的在土壤中降解動態(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?？梢姡都咏到饩芗涌炱S嘧磺隆在土壤中的降解速率，固定化菌對芐嘧磺隆的降解效果要優(yōu)于游離菌。
　　 用一級動力學方程描述芐嘧磺隆在土壤中的降解過程，結果表明，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