人工回灌条件下地下环境要素对氯苯生物降解行为的影响研究.pdfVIP

第 29卷 第7期 长 江 科 学 院 院 报 Vol_29 No．7 2012年 7月 JournalofYang~eRiverScientificResearchInstitute Ju1．2 0 l 2 DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2012．07．004 人工回灌条件下地下环境要素对氯苯生物 降解行为的影响研究 何海洋 ，张文静 。，谷小溪 。 (吉林大学 a．地下水资源与环境教育部重点实验室；b．环境与资源学院；c．水资源与环境研究所 ，长春 130021) 摘要：为控制区域地面沉降，计划开展相应的地下水人工回灌，而在拟采用的回灌水源中监测到氯苯等有机组分，因 而确定回灌过程中氯苯的环境行为是十分必要的。由于人工回灌过程会对地下环境产生扰动，所以不同回灌季节会 导致地下环境温度以及溶解氧发生变化。基于此 ，开展了一系列的生物降解实验，研究不同地下环境要素下人工回 灌过程中氯苯的生物降解作用。实验数据表明：一定浓度条件下氯苯的生物降解反应符合一级衰减动力学和Monod 方程。由Monod方程得出：随着温度升高和溶解氧的增加，降解速率加快，降解效果更好。阿伦尼乌斯方程能够量化 温度对生物降解速率的影响。不同浓度氯苯生物降解计算出最大的降解量为：在好氧与厌氧条件2O，10，0℃下，分别 为 35，31，28 g／g和30，27，23 g／g。就温度和溶解氧对氯苯生物降解的影响来看，确定人工回灌最佳季节是夏季。 关 键 词 ：氯苯；生物降解 ；人工回灌 ；地下水 中图分类号：X532 文献标志码 ：A 文章编号：1001—5485(2012)07—0015—06 子。厌氧条件下微生物对氯苯的降解速度较慢且容 易产生一些致死产物，影响氯苯生物降解作用的进 1 研究背景 行，而 Pardue等 认为厌氧条件下有利于微生物对 地下水人工 回灌作为一项水资源管理策略被世 氯苯类有机物进行还原脱氯作用，从而进行氯苯的 界各 国高度重视 ，其 目的主要是为了防止和控制地 降解。于海斌 (2011年)等研究 表明氯苯的降解 面沉降、增加地下水资源量、防止海水入侵等 。 模型主要有Monod模型和Heukelekian模型。李 明 特别是近年来地表水受工农业发展的影响，有机污 堂 (2008年)等 发现菌株通过邻位裂环途径降解 染较突出，与地下水水质差异性较大，人工 回灌过程 氯苯，实现氯苯的彻底降解。当氯苯和葡萄糖共存 对地下水的有机污染不容忽视 。 于同一体系时，微生物对氯苯的降解能力下降。许 本次研究区为控制区域地面沉降，计划开展相 炉生(2011年)等研究 表明，生物膜电极法降解氯 应的地下水人工回灌，而 目前在拟采用的回灌水源 苯是新型人为降解 的途径 。甘平 (2001年)等研 中监测到氯苯等有机组分，因而将氯苯确定为典型 究 ¨。。表 明，驯化的微生物能以氯苯做为唯一碳源和 有机组分。氯苯是化工生产的重要原料，广泛存在 能源实现其彻底降解，还发现氯苯类有机物中氯取 于基本有机合成、染料、塑料、香料、农药等生产的废 代数越多，越难被微生物降解。 水中 ，氯苯是有机化合物 (VOCS)的一种，在人体 虽然国内外学者关于氯苯的生物降解实验开展 内有蓄积作用，会抑制神经 中枢 ，麻醉肌 肉，有较大 很多，但是基于人工回灌条件下氯苯的生物降解研 的毒性 ，被美国EPA列为优先污染物 。 究还十分缺乏，特别是回灌过