植物对城市排污河典型有机物污染沉积物的修复研究

摘要

城市排污河沉积物中有机物污染越来越严重,沉积物中有机污染物会对人体和环境造成潜在危害,对底泥进行GC-MS全扫描发现多环芳烃中萘和蒽以及邻苯二甲酸酯中的DEHP污染水平较高。为了研究城市排污河沉积物中有机污染物经植物修复情况,选取黑麦草、高羊茅草、玉米作为修复植物,排污河底泥和营养土以1:1、1:2、1:3的比例混匀作为修复沉积物,监测了不同植物对不同配比的沉积物中多环芳烃和邻苯二甲酸酯的去除效果、植物中萘的含量以及植物根际沉积物脲酶活性的变化。主要结论如下:
　　用90ml二氯甲烷对沉积物索式提取12h,采用优化后的USEPA3630c方法进行硅胶柱净化,然后用GC-MS定性、定量分析,可以准确地测定沉积物中萘和蒽的含量。采用超声提取法对沉积物中PAEs进行提取,离心取上清液,溶剂置换且浓缩后,过弗罗里硅土柱进行净化,然后用GC-MS进行定性、定量分析,可准确地测定沉积物中PAEs含量。
　　植物修复一个月后,沉积物中萘的含量明显降低;沉积物中蒽的含量在三个月中稳定降低。说明低环数的多环芳烃较易降解,随着环数增加,降解速率降低。修复初期,种植植物的沉积物中多环芳烃的去除速率高于空白沉积物;修复中期,空白沉积物中多环芳烃的去除速率和种植植物的沉积物持平;修复后期,种植植物的沉积物中多环芳烃的去除速率减缓,低于空白沉积物。说明沉积物中多环芳烃含量降低,去除速率减慢。在不同配比的沉积物中,玉米对多环芳烃的去除效果均好于黑麦草和高羊茅草。初期,经植物修复后的沉积物中多环芳烃的含量低于空白沉积物,植物修复效果显著;末期,经植物修复后的沉积物和空白沉积物中多环芳烃含量差别不大,植物修复效果不明显。多环芳烃在自然条件下的最佳去除方式为:配比为1:2的沉积物经玉米修复三个月,沉积物中萘的去除率最高;配比为1:1的沉积物经玉米修复一个月,沉积物中蒽的去除率最高。大部分植株内萘的含量随时间的变化呈降低趋势,一方面可能是由于植物的生长稀释作用,另一方面可能是由于萘在植物体内被部分代谢。
　　植物对沉积物中DEHP的修复效果并不明显,沉积物中DEHP的去除可能主要是土著微生物的作用。
　　脲酶活性的变化可以反映沉积物污染程度,与沉积物中有机污染物的含量有较好的负相关性。

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第一章绪论

1.1城市河流污染现状

1.2多环芳烃

1.3邻苯二甲酸酯

1.4生物修复

1.5研究内容与技术路线

第二章实验材料与研究方法

2.1供试土壤

2.2供试植物

2.3实验设计

2.4有机物测定方法建立

第三章沉积物中多环芳烃的去除效果

3.1不同植物对同种配比沉积物中多环芳烃的去除效果

3.2同种植物对不同配比的沉积物中多环芳烃的去除效果

3.3植物对沉积物中萘的吸收作用

第四章沉积物中邻苯二甲酸酯的去除效果

4.1配比为1:1的沉积物中DEHP的去除效果

4.2配比为1:2的沉积物中DEHP的去除效果

4.3配比为1:3的沉积物中DEHP的去除效果

第五章植物根际脲酶活性的变化

5.1玉米根际脲酶活性的变化及与有机污染物浓度的关系

5.2黑麦草根际脲酶活性的变化及与有机污染物浓度的关系

5.3高羊茅草根际脲酶活性的变化及与有机污染物含量的关系

第六章结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

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