降解土壤中的鄰苯二甲酸酯(PAEs)可采用生物修復(fù)技術(shù)(如細(xì)菌降解、真菌降解、聯(lián)合修復(fù))和高級(jí)氧化法(如光催化、臭氧氧化、芬頓法),以下為具體方法及效果分析:
一、生物修復(fù)技術(shù)
細(xì)菌降解
降解機(jī)制:在生物體脫脂酶作用下水解形成酞酸單酯,再進(jìn)一步降解為酞酸和相應(yīng)的醇。酞酸在好氧或厭氧條件下分別進(jìn)入不同的代謝循環(huán),最終氧化成CO?和H?O。
降解菌株:能夠降解PAEs的細(xì)菌非常廣泛,包括好氧菌和厭氧菌。例如,從河底沉積物和石化淤泥中分離出的DK4和O18菌株,能在不同溫度和pH條件下降解多種PAEs。紫紅紅球菌3天可以降解97%的DEHP。
影響因素:溫度、pH值、接菌量等條件對(duì)細(xì)菌降解性能有顯著影響。例如,普羅維登氏菌在最佳降解條件(溫度32.4℃,pH 8.3,接菌量0.6)下,對(duì)不同初始濃度DBP的降解率均達(dá)到80%以上。
真菌降解
降解機(jī)制:真菌降解PAEs的報(bào)道相對(duì)較少,主要包括利用真菌產(chǎn)生的純酶試劑進(jìn)行降解和純培養(yǎng)真菌進(jìn)行降解兩方面。
降解菌株:例如,鐮刀菌屬真菌可將DEHP降解98%以上。白腐真菌Daldina ncentrica對(duì)DBP的降解速度較快,6天可將初始濃度為28mg/L的DBP降解。
聯(lián)合修復(fù)
細(xì)菌與真菌聯(lián)合:通過微生物的聯(lián)合代謝作用,有可能達(dá)到較好的降解效果。例如,混合株降解率可達(dá)85%以上。
物理化學(xué)與生物修復(fù)聯(lián)用:如生物炭耦合功能微生物修復(fù)技術(shù)。將解鉀菌和DBP降解菌聯(lián)用制備復(fù)合菌劑,可以同時(shí)解決土壤DBP污染和肥力下降問題。研究顯示,復(fù)合菌劑施用于DBP污染黑土中,7天后DBP的降解效率分別為79.17%和96.45%,28天后速效鉀含量相較于原始土壤分別提高25.22%和27.92%。
二、高級(jí)氧化法
高級(jí)氧化法是通過各種物理化學(xué)等方法產(chǎn)生活性自由基礦化有機(jī)污染物的技術(shù)。鄰苯二甲酸酯在強(qiáng)氧化性自由基(如·OH和硫酸根自由基)的作用下,直接礦化為二氧化碳和水。
光催化法:利用光催化劑在光照條件下產(chǎn)生自由基,降解PAEs。
臭氧氧化法:臭氧具有強(qiáng)氧化性,可直接或間接氧化降解PAEs。
芬頓法:通過Fe²?和H?O?反應(yīng)產(chǎn)生自由基,降解PAEs。例如,對(duì)于較高初始濃度的DEHP污染土壤,F(xiàn)enton試劑的去除效率為64.5%~99.6%。
活化過硫酸鹽降解法:過硫酸鹽在活化條件下產(chǎn)生自由基,降解PAEs。研究顯示,當(dāng)活化過硫酸鈉試劑投加比為5%時(shí),土壤中DEHP的去除率達(dá)到99.6%。