外加营养源作用下砖红壤中五氯酚还原转化的生物化学作用机制.pdfVIP

生态环境学报 2013, 22(2): 325-329 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 外加营养源作用下砖红壤中五氯酚还原转化的 生物化学作用机制 1,2,3 2 1,2,3 1,2,3 2* 陈曼佳 ，刘承帅 ，吴伟坚 ，童辉 ，李芳柏 1. 中国科学院广州地球化学研究所，广东 广州 510640 ； 2. 广东省农业环境综合治理重点实验室，广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650 ；3. 中国科学院大学，北京 100039 摘要：采用室内培养实验研究外加乳酸和蒽醌-2,6-磺酸钠等营养源条件下，玄武岩砖红壤中五氯酚的还原转化动力学与微生 物群落结构变化。结果表明，玄武岩砖红壤中五氯酚的还原转化一级动力学常数为 4.5×10−3 d− 1 ；添加乳酸或同时添加乳酸 和 AQDS ，五氯酚的还原转化速率显著提高，其一级动力学常数分别为 7.3×10−3 − 1 −3 − 1 d 和 14.3×10 d 。循环伏安试测结果表 明，添加乳酸和 AQDS 促进了砖红壤中活性亚铁的生成，并显著降低体系的氧化半反应峰电位。末端限制性片段长度多态 性分析结果表明，添加五氯酚、乳酸和 AQDS 显著影响微生物群落结构，土壤微生物多样性显著下降；添加乳酸时，体系 中微生物优势种群为梭菌，存在少量的具有铁还原能力的希瓦氏菌，未发现脱氯菌。因此，玄武岩砖红壤中五氯酚的还原转 化主要是通过铁还原菌介导生成吸附态 Fe(II)引起的活性亚铁还原脱氯机制。 关键词：玄武岩砖红壤；五氯酚；还原转化；微生物群落结构；T-RFLP 中图分类号：X131.3 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2013 ）02-0325-05 引用格式：陈曼佳，刘承帅，吴伟坚，童辉，李芳柏. 外加营养源作用下砖红壤中五氯酚还原转化的生物化学作用机制[J]. 生 态环境学报, 2013, 22(2): 325-329. CHEN Manjia, LIU Chengshuai, WU Weijian, TONG Hui, LI Fangbai. Reduction transformation and biochemistry mechanisms of PCP in latosol under addition of exogenous nutrients [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2013, 22(2): 325-329. 五氯酚（pentachlorophenol ，PCP ）是自然界 是 PCP 还原转化的活性物种[11-13] 。但是，在土壤 中普遍存在的高毒、难降解的持久性有机氯污染 环境中的铁大部分是以含铁土壤矿物组成成分的 物，在过去的 30 年中，五氯酚被广泛应用于杀虫、 形式存在，很难直接作用于 PCP 的还原转化。在 杀菌、防腐等生产生活领域[1-2] 。PCP 的大规模使 厌氧条件下，土壤氧化铁能够通过还原性有机酸 用已经造成了湿地、水体、土壤等大范围的污染， [14-15]和异化铁还原微生物驱动等作用产生大量的 [3-5] 。 [16] ，从而促进土壤 并威胁到人类的健康 土壤矿物吸附态 Fe （Ⅱ）物种 氯酚在缺氧土壤环境中经历