典型污染物包覆层中氯仿的沿程生物转化机制

作者：刘帅; 邢志林; 李宸; 张浩; 胡文庆; 张丽杰; 张云茹; 赵天涛^*

来源：中国环境科学, 2018, 38(12): 4581-4590.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2018.0516

• 垃圾填埋场覆盖层
• 氯仿
• 还原脱氯
• 好氧共代谢

为明晰氯仿(CF)在包覆层中的降解过程,构建了模拟覆盖层系统(SLCS),并结合高通量测序技术首次系统分析了CF在SLCS中的沿程生物转化机制,结果表明,覆盖层可根据氧气含量分为有氧区(0～20cm)、缺氧区(20～40cm)和无氧区(>40cm).高通量测序分析表明,有氧区的优势菌为甲烷氧化菌,其中Ⅰ型菌Methylobacter(甲基杆菌属)及Ⅱ型菌Methylosinus(甲基弯菌属)居多,缺氧区甲烷氧化菌的相对丰度为13%左右,缺氧和无氧区中Anaeromyxobacter(厌氧粘细菌属)成为了优势CF厌氧降解菌.CF在有氧、缺氧和无氧条件下均有效降解.在缺氧和无氧区,CF经厌氧还原脱氯转化为二氯甲烷,部分二氯甲烷在Dehalobacter(脱卤素杆菌属)作用下产生乙酸盐、H2和CO2.在有氧区,其余二氯甲烷通过甲烷氧化菌共代谢降解.改变进气口通量发现,SLCS对甲烷的去除率与通量呈负相关关系(R2=0.80),但甲烷氧化速率与通量呈正相关关系(R2=0.90).与甲烷类似,SLCS对CF的去除率与进气口通量呈负相关关系(R2=0.86),但降解速率与进气口通量呈正相关关系(R2=0.89).此外,进气口通量的增加对CF好氧共代谢降解的促进作用大于厌氧还原脱氯降解.该研究对氯代烃类污染物的降解提供了新的基础,对该类污染物的原位生物修复提供了理论依据.

• 单位
  化学化工学院; 重庆理工大学