杞柳对水中2, 4-二氯苯酚的降解

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1、施翔等：杞柳对水中2,4-二氯苯酚的降解505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21.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（Salixintegra），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20mg·L-1的2

2、,4-DCP去除效率分别为：76.9%、81.1%，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：92.57％、7.43％。在模拟光照下，杞柳在48h内能去除水中约52.37%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：1672-217

3、5（2008）02-0500-06施翔等：杞柳对水中2,4-二氯苯酚的降解505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

4、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

5、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（Salixintegra）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1.1试验材料和仪器杞柳采集自山东。试验前将杞柳插条（长度约为8cm）扦插置于直径大约15cm的圆桶内的泡沫板上，

6、往桶中注入改良的霍格兰营养液（Hoaglandsolution）进行培养，连续不断充气，自然光照，温度为25~30℃。在培养过程中维持pH处理，6周后，选择生长相似的杞柳进行处理。2,4-DCP标准品由Sigma公司提供，2,4-DCP分析纯由上海国药集团提供；二氯甲烷、甲醇（以上均为色谱纯，上海国药）、丙酮、氯化钠、浓硫酸、无水硫酸钠、儿茶酚、愈创木酚、过氧化氢（以上均为分析纯，上海国药）、氨苄青霉素（上海生工）。Agilent6890N气相色谱仪配FID检测器，J&WDB-1701毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm)（美国Agilent公司），AF2104S型万分之一

7、电子天平，723型分光光度计(以上均为上海精密仪器厂)，5804R高速冷冻离心机（德国eppenderf公司）。1.2试验方法施翔等：杞柳对水中2,4-二氯苯酚的降解505Hoagland营养液成分如下：KNO30.51g·L-1，Ca(NO3)20.82g·L-1，MgSO4·7H2O0.49g·L-1，KH2PO40.136g·L-1，FeSO40.6mg·L-1，H3BO32.86mg·L-1，MnCl2·4H2O1.81mg·L-1，ZnSO4·7H2O0.2