纳米Felt,3gt;Olt;,4gt;协同微生物对阿特拉津和2，4-D的降解研究.pdf

fIlll l P IlllI I I rl r 11III ＼1735217 摘要 阿特拉津和2，4．D是广泛使用的有机氯类除草剂，在环境中残留期长，污染严重。 本文研究了纳米Fe304／微生物联合体系降解水溶液和土壤中阿特拉津和2，4．D。利用 纳米Fe304的还原作用脱去阿特拉津和2，4．D环上的氯原子，使其毒性降低或消除； 再利用微生物的共代谢作用，引入阿特拉津降解菌，协同降解阿特拉津和2,4．D。通 过分析纳米Fe304与微生物之间的相互关系，揭示纳米Fe304与微生物降解的协同作 用机理。研究结果将为农田农药污染的修复提供理论基础，也为土壤残留农药快速降 解提供新途径。主要研究内容与结果如下： 1．从农药厂污泥中筛选到一株阿特拉津高效降解菌，该菌株为Ochrobactrum sp．。降 解菌共代谢降解阿特拉津和2,4．D，并以阿特拉津和2，4．D为C源、N源；阿特拉津 和2，4。D的存在，为微生物的生长提供营养，促进微生物的生长。反应7d，降解菌 1．8％和64．2％。 对阿特拉滓和2,4．D的降解率分别达到3 果。结果表明：反应7d时，纳米Fe304对阿特拉津和2，4．D的降解率分别为37．3％、 积远大于微米Fe304，比表面积越大，越容易接触阿特拉津和2,4．D，使其快速脱氯 降解。 3．采用纳米Fe304／微生物联合体系降解水溶液中阿特拉津和2，4．D，考察了各种不同 因素对降解效果的影响。结果表明：纳米Fe304／微生物联合体系对2，4．D和阿特拉津 的降解率显著高于纳米Fe304或微生物单一体系，纳米Fe304和微生物之间对阿特拉 津和2，4．D降解存在显著的协同效应。阿特拉津和2，4．D初始浓度在0-10 mg·Lo范 围内、纳米Fe304的投加量在0--．,200 mg·L～、微生物接种量在0--12mg·L～，阿特拉 津和2,4．D的降解率随其初始浓度、纳米Fe304投加量和微生物接种量的增大而增加。 溶液pH值3．O左右、阿特拉津和2,4．D初始浓度10mg·L～、微生物接种量12 mg·L一、 纳米Fe304投加量200mg·L～，是反应的最佳条件，此实验条件下反应7d，阿特拉津 和2，4．D的残留率分别为54．0％和35．7％。 4．纳米Fe304与微生物之间的协同作用机理是：纳米Fe304能够刺激微生物的生长； 阿特拉津和2，4．D还原脱氯形成的中间产物可以进一步被微生物降解。实验结果表明， d时，纳米Fe304协同降解菌对水 米Fe304的存在明显有利于降解菌的生长。反应5 2,4一D在土壤中的降解符合一级动力学方程，不同类型土壤中的降解速率不同。阿特 d、157．5 拉津在红壤、黄褐土、砂姜黑土中的自然降解半衰期(tl忽)分别为50．6 d、 173．3 d、110．0d、63．0 d，投加单一纳米Fe304后的半衰期分别为37．5 d，投加单一降 解菌后的半衰期分别为27．4d、66．6d、32．4 d，同时投加纳米Fe304与降解菌后的半 d、60．8 衰期则分别为27．0 d、50．6 d。2