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十溴联苯醚在沉积物中的吸附与微生物降解

王宇  
【摘要】:考察了十溴联苯醚(BDE-209)在沉积物-水体系中的微生物降解和沉积物吸附,主要内容有:环境因素的改变和添加重金属Cd、Pb对沉积物吸附BDE-209的影响;短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)对水体系中BDE-209的降解效果;重金属Cd、Pb对沉积物-水体系中BDE-209的微生物降解和沉积物吸附的影响及其机理。 沉积物对BDE-209的吸附动力学和热力学研究表明,沉积物吸附BDE-209经历了2个比较快速的阶段,吸附平衡时间为24h。当BDE-209在2~(-1)0mg L~(-1)浓度范围内时,沉积物对BDE-209的吸附等温线能较好地符合Freundlich模型。改变水体系中的pH对BDE-209的吸附影响不显著;随着沉积物浓度的增加,沉积物对BDE-209的吸附量也相应增加,但并非简单的等比增加关系。 当表面活性剂浓度为20mg L~(-1)时,离子型表面活性剂SDBS、CTAB能促进沉积物对BDE-209的吸附,非离子型表面活性剂Tween80、TX~(-1)00抑制其吸附。平衡吸附量由小到大依次为:Q_e(TX~(-1)00)<Q_e(Tween80)<Q_e(无)<Q_e(CTAB)<Q_e(SDBS)。当Cd、Pb在1-6mg L~(-1)浓度范围内时, Cd、Pb均会抑制BDE-209在沉积物上的吸附。当BDE-209浓度为2mg L~(-1)时,抑制作用不明显;当BDE-209浓度大于等于4mg L~(-1)时,抑制作用变得十分显著。 B. brevis降解水体系中的BDE-209能较好地符合一级动力学反应方程。当BDE-209浓度为2mg L~(-1)时,B. brevis在24h内对水体系中BDE-209的降解效率达到21.4%,7d的降解率为44.8%。当BDE-209浓度为2、4、6mg L~(-1)时,B. brevis对沉积物-水体系中BDE-209的降解率分别为30.5%、38.4%、25.7%。BDE-209浓度为2mg L~(-1)时B. brevis对去除铁锰氧化物和有机质组分后的沉积物-水体系BDE-209的降解率为45.7%。 Cd、Pb均对B. brevis降解水体系中BDE-209有抑制作用,且随着重金属浓度增大,抑制作用增强。当Cd、Pb浓度为1mg L~(-1)时,B. brevis对沉积物-水体系中BDE-209的降解率均高于不添加重金属;但当Cd、Pb浓度大于2mg L~(-1)时,降解效率会大幅下降。当Cd、Pb浓度为6mg L~(-1)时,4d后B. brevis对BDE-209的降解率趋近于零。


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