沉积物-水界面多环芳烃的固定化微生物降解转化机理研究

Taking polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) as the test compound, combining field sampling, investigate and lab simulation experiment, the present investigation aims toward describing degradation mechanisms of PAHs with immobilized microorganism at sediment-water interface. Using advanced methods such as mass separated detection, surface chemical adsorption, molecular biology techniques and so on, the detailed sorption isotherms of PAHs in different sediment with various physical and chemical properties, transformation and degradation mechanism and immobilized aerobic/anaerobic microbial remediation technology are expected to be demonstrated. This work aims to determining the interaction mechanism between sediment components and PAHs, determine key scientific and technical issues for PAHs-contaminated sediments remediation, and providing theoretical basis and technical support for prevent and repair water-sediments organic pollution.

本项目结合野外采样、调查分析与室内模拟试验，以地表水体沉积物为对象，以沉积物中典型疏水性有机化合物多环芳烃（PAHs）为目标污染物，运用物质分离检测、表面化学分析、分子生物技术等先进手段，对多环芳烃的沉积物（有机/无机组分）界面迁移规律、控制条件下的降解转化机理以及固定化好氧/厌氧微生物修复技术等方面进行基础科学研究。本项目旨在阐明沉积物各组分与多环芳烃的吸附作用规律，揭示沉积物中多环芳烃的降解机理并明确其降解途径，建立水体环境中多环芳烃微生物修复的新技术方法，为发展经济、高效、安全的多环芳烃污染水体修复技术提供理论依据和技术支撑。

本项目结合野外采样、调查分析与室内模拟试验，以地表水体沉积物为对象，以沉积物中典型疏水性有机化合物多环芳烃（PAHs）为目标污染物，运用物质分离检测、表面化学分析、分子生物技术等先进手段，对多环芳烃的沉积物（有机/无机组分）界面迁移规律、控制条件下的降解转化机理以及固定化好氧/厌氧微生物修复技术等方面进行基础科学研究。本项目旨在阐明沉积物各组分与多环芳烃的吸附作用规律，揭示沉积物中多环芳烃的降解机理并明确其降解途径，建立水体环境中多环芳烃微生物修复的新技术方法，为发展经济、高效、安全的多环芳烃污染水体修复技术提供理论依据和技术支撑。主要结果如下：典型资源型城市内河的沉积物中多环芳烃污染物主要来自化石燃烧源和交通污染源，且存在较大的生态风险；有机质组分是影响沉积物中多环芳烃的重要因子，但同时也受到无机组分及其性质的影响；生物碳的添加大大增加了沉积物对菲的吸附能力，并显著降低了菲在沉积物中的降解速率；同时分子生物学分析表明，真菌和放线菌可能在降解沉积物中多环芳烃的过程中起主要作用。