文档介绍：杞柳对水中2,4-二氯苯酚的降解
施翔1, 2,陈益泰1*,段红平2
1. 中国林科院亚热带林业研究所,浙江富阳 311400;2. 云南农业大学资源与环境学院,云南昆明 650201
摘要:通过在人工配制的含有2,4-二氯苯酚(2,4-DCP, 2,4-Dichlorophenol)的营养液中培养杞柳(Salix integra),研究了杞柳在不同处理条件下对水溶液中2,4-DCP的去除效率,并探讨了其对2,4-DCP降解的动力学过程。结果表明,在抑菌和不抑菌处理条件下,杞柳对水溶液中的2,4-DCP有促进降解的作用,在96h内杞柳对20 mg·L-1的2,4-DCP去除效率分别为:%、%,并且对2,4-DCP的去除都符合一级动力学方程;而没有杞柳生长的水体中2,4-DCP的降解率为0%。2,4-DCP的植物吸收降解、微生物降解对2,4-DCP去除的贡献率约为:%、%。在模拟光照下,杞柳在48 %的2,4-DCP。同时,根系组织中多酚氧化酶和过氧化物酶活性受到了2,4-DCP明显的抑制。试验所采用的质量浓度对杞柳没有产生毒害作用,表明杞柳是修复水中2,4-DCP较好的材料。
关键词:杞柳;2,4-二氯苯酚;动力学;降解
中图分类号:X173 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)02-0500-06
环境中氯酚类化合物主要来源于大量生产和使用的杀虫剂与除草剂,焚烧废弃物,造纸,水质处理等等。氯酚类化合物具有致癌、致畸、致突变的潜在毒性[1-2]。2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)广泛存在于生产氯代芳香化合物的废水中,此外也存在于染料和增塑剂等的生产废水中。2,4-DCP及其衍生物都是有毒、难降解化合物,是环保中需要控制的一大类污染物。美国、中国等国家已把2,4-DCP列入水中有害物质或优先污染物“黑名单”[3]。
目前,氯酚的去除方法主要有物理化学法和生物法,如活性炭吸附、化学氧化、光催化和好氧厌氧生物降解[4-9]。现在有效的物理化学方法成本比较高,并且在治理后要注意防止环境的二次污染问题[4]。微生物降解对环境条件的要求较苛刻,微生物群落间的相互竞争、温度、营养物等都会影响去除效果,因此很难利用微生物修复低浓度的污染物[2]。相对于传统的物理化学法和生物法,植物修复是一种新型、经济、有效、非破坏型的修复方式,被认为是一种有潜力的污染修复技术[10]。有研究表明植物是修复水中酚类化合物的有效材料,其体内组织中含有能够解毒的过氧化物酶[11]。目前许多研究人员展开了植物对2,4-DCP的去除研究,但大多以草本植物和农作物为主[12-14]。相比于草本植物,木本植物特别是高大的乔木具有生物量大,不参与食物链的优点。柳树是一种落叶乔木,速生树种,适应性强,易繁殖,在美国、德国、英国和瑞典等国家已经作为一种生物能源作物。目前柳树主要应用在石油烃和多环芳烃的修复,利用柳树对水中2,4-DCP进行修复的报道仅有一篇[15]。
本试验通过本实验室前期预试验,选用材用与观赏兼用的杞柳(Salix integra)为材料,研究了其促进2,4-DCP降解的动力学过程,探讨了2,4-DCP在水中的降解机理,为植物修复有机污染水体的研究与应用提供理论依据。
1 材料与方法