可降解固定化载体对土壤中芘生物有效性的影响

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1、中国科学院大学UniversitvofChineseAcademyofSciences硕士学位论文圃二零一三年六月IIUlIFIIlllUIlllIlllllIIIY2370143ByShuangShengqingADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEnvironmentalengineerin

2、gInstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciencesJune，2013致谢匆匆三年，转瞬即逝，毕业在即，总不免让人感慨万千，三年科研生活，或喜或悲，或得或失，这段难忘的人生经历使我获益良多。期间得到了很多人的帮助与关怀，在此致以诚挚的谢意。感谢我的导师李晓军老师，李老师青年才俊，年轻有为，见解独到，严谨治学，学术上给予我难以计数的指导和教诲，生活中，除了师生之情，还融入了兄长之情，处处关心，亦师亦友。点点滴滴，不一而足，实非“感激”二字所能表达。感

3、谢课题组李培军、台培东、刘宛、巩宗强、张春桂、张海荣、许华夏、贾春云老师在学术和生活上给予无私的教导和帮助，祝各位老师身体健康，万事如意。感谢课题组方英、刘丹、孙梨宗、秦秦、郭美霞、马珊珊、刘志红、李智、孙晓霞、赵晓辉、王悦、邓鑫、李照令、杨永威、仝冬丽、王沛众师兄弟姐妹在实验中的帮助和生活中的欢声笑语，让我度过了美好的研究生活。感谢李彪、张蒋维、朱江、张灿灿、肖翻、赵丹、杨明、步长千等2010级硕士班同学，生活因你们的陪伴而精彩。感谢研究生部的各位老师在论文开题、中期和答辩过程中的辛苦工作。最后

4、，向参加本论文评阅、答辩和对本论文提出宝贵意见和建议的所有专家、前辈表示感谢。双生晴2013年4月于沈阳摘要本文以可降解固定化载体和棕壤土为研究对象，选取多环芳烃中具有代表性的芘(Pyr)为目标污染物，围绕研究可降解固定化载体对土壤中Pyr的生物有效性影响这一中心，重点研究了可降解固定化载体不同腐解时期的产物特征，老化对土壤中Pvr生物有效性的影响以及可降解固定化载体不同腐解时期的产物对土壤中Pyr生物有效性影响和机理。明确了固定化载体腐解过程中，各组分含量的变化，阐明了可降解固定化载体对土壤中P

5、yr生物有效性影响的机理。论文取得了以下主要成果：(1)探明了以玉米芯为固定化载体，高大毛霉为高效PAHs降解菌的固定化菌剂在腐解过程中，载体腐解产物随时间的变化。结果显示，随着腐解时间的增加，腐解产物中苯醇溶性物质持续下降，最后趋于稳定，水溶性物质含量先降低后升高，最后趋于稳定，半纤维素和纤维素含量呈波动变化，木质素含量增加，最后趋于稳定，水溶性有机质含量增加，最后趋于稳定，胡敏酸含量增加，而且其缩合程度及芳构化增强。腐解120d后，各组分处于动态平衡。(2)研究选择了不同浓度的Pw、Bap人工

6、污染土进行老化，探究老化对土壤中Pyr的生物有效性的影响。发现老化降低了土壤中Pyr的化学可提取率及生物有效性，120d基本达到稳定；不同种类PAHs之间吸附解吸存在竞争；高环的PAHs在土壤中比低环的PAHs更容易被锁定。(3)研究了固定化载体在不同腐解时期的产物对土壤中Pvr生物有效性的影响，并结合各时期的产物特征以及傅里叶红外光谱图，阐述了其影响的机理。非水溶腐解产物对土壤中Pyr的吸附量随着腐解时间的增加而增加，而且与腐解产物中胡敏酸含量呈正相关关系(R2=0．979)，吸附的同时降低了土

7、壤中残留Pyr的生物有效性；加入水溶性腐解产物后，XAD一2树脂对Pyr的吸附量随着腐解时问的增加而增加，与腐解产物中水溶性有机质的含量呈正相关关系(R2=0．775)，吸附的同时同样降低了土壤残留中Pyr的生物有效性。红外光谱分析可知，固定I¨可降解固定化载体对土壤中Pyr生物有效性的影响化载体腐解后脂族性越来越低，芳香性增强，亲脂性增加，因而吸附P)rr能力增强；同时腐解产生的羧基、羰基等活性基团越来越多，改善疏水性有机化合物的吸附位点，从而增强对Pyr的吸附。关键词：玉米芯，腐解，多环芳烃，

8、生物有效性，土壤IVAbstractThisstudychosethedegradableimmobilizationcarrierandbrunisolicsoilastheresearchtargets，selectedpyrene(Pyr)asthetargetedpollutant．FocusingontheeffectofthedegradableimmobilizationcarrieronthebioavailabilityofPyrinsoil，weinvestig