發(fā)布時間：2017-06-21 22:04

  本文關鍵詞：利用農業(yè)廢物堆肥去除土壤中的2，，2′，4，4′-四溴聯(lián)苯醚（BDE-47），由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多溴聯(lián)苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是指一系列持久性有機污染物,其通常作為溴代阻燃劑被添加在產品中。而2,2',4,4'-四溴聯(lián)苯醚(2,2',4,4'-tetrabrominateddiphenyl ether,BDE-47)作為多溴聯(lián)苯醚主要組成成分,由于其廣泛存在于土壤中并由此產生危害,引起了人們廣泛的重視。本文利用農業(yè)廢物好氧堆肥研究了其對四溴聯(lián)苯醚污染土壤的生物修復過程。結合多種理化參數(shù)評價了添加BDE-47對好氧堆肥過程、以及微生物群落組成的影響。實驗選用稻草秸稈、菜葉、麩皮等農業(yè)廢物和土壤作為堆肥原料,設置了含BDE-47(初始濃度為0.366mg/kg)和未受BDE-47污染的2個堆肥體系,以及一個模擬自然狀態(tài)下含BDE-47(初始濃度為0.369 mg/kg)的土壤體系。經過45 d的堆肥化處理結果表明堆體中BDE-47的降解率達到了約15%,而在自然狀態(tài)下的BDE-47在相同時間下的降解率只有約3%。堆肥明顯提高了BDE-47降解速率,實現(xiàn)了通過堆肥修復BDE-47污染土壤的目的。通過對比測得2個堆體的理化參數(shù),發(fā)現(xiàn)BDE-47污染土壤的存在對堆肥化進程產生了一定的影響,含BDE-47的堆體堆肥質量降低。此外,利用分子生物學方法中的聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術考察了堆肥化生物修復過程中2個堆體微生物群落組成的變化情況:實驗從堆肥過程中不同時段取樣,然后從獲得的堆肥樣品中提取微生物總DNA,并選擇特異性引物(細菌:GC-338F/518R和真菌:NS1/GC-Fung)對其分別進行PCR擴增,將PCR后的樣品進行變性梯度凝膠電泳(DGGE),得到DGGE圖譜。將DGGE圖譜數(shù)據(jù)結合所測得的堆體理化參數(shù)經過冗余分析(RDA)以及熱圖(heatmap)聚類分析發(fā)現(xiàn)堆肥中細菌和真菌群落的變化主要受不同環(huán)境因子影響。與堆肥過程中導致真菌群落的變化因素相比,細菌群落對于堆肥中添加BDE-47較真菌更加敏感,且添加BDE-47相比于其它理化參數(shù)對細菌種群的變化影響更為顯著。堆肥過程中真菌的群落變化則受堆肥過程中堆體溫度變化影響更為顯著。
【關鍵詞】：四溴聯(lián)苯醚 污染土壤 降解 堆肥 微生物群落組成
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-34
• 1.1 BDE-47性質概述14-15
• 1.2 土壤中BDE-47的研究進展15-21
• 1.2.1 土壤中BDE-47的來源15-16
• 1.2.2 BDE-47的分布及遷移16-17
• 1.2.3 BDE-47的危害17-18
• 1.2.4 土壤中PBDEs的降解18-21
• 1.3 農業(yè)廢物處置概述21-22
• 1.4 堆肥22-31
• 1.4.1 堆肥的基本原理22-27
• 1.4.2 堆肥化的工藝流程27
• 1.4.3 影響堆肥的因素27-30
• 1.4.4 堆肥的腐熟度30-31
• 1.5 土壤生物修復技術31-32
• 1.6 研究的目的與意義32-34
• 第2章 堆肥理化參數(shù)研究34-45
• 2.1 實驗材料34-36
• 2.1.1 堆肥材料與處理34-35
• 2.1.2 實驗儀器35-36
• 2.1.3 實驗器皿及試劑36
• 2.2 實驗方法36-37
• 2.2.1 取樣方法36
• 2.2.2 理化參數(shù)測定方法36-37
• 2.3 結果與討論37-44
• 2.3.1 水溶性有機碳37-38
• 2.3.2 脫氧酶活性38-39
• 2.3.3 堆體溫度39
• 2.3.4 pH值39-40
• 2.3.5 含水率40-41
• 2.3.6 有機質41
• 2.3.7 總有機碳41-42
• 2.3.8 總氮42-43
• 2.3.9 碳氮比43-44
• 2.4 小結44-45
• 第3章 BDE-47的降解45-51
• 3.1 實驗的藥品與試劑45
• 3.2 實驗器材45
• 3.3 實驗步驟45-47
• 3.3.1 BDE-47污染土壤45-46
• 3.3.2 實驗樣品預處理46-47
• 3.3.3 GC/MS檢測47
• 3.4 實驗的結果與分析47-50
• 3.4.1 BDE-47的降解47-48
• 3.4.2 堆肥過程及自然狀態(tài)下BDE-47的降解48-49
• 3.4.3 堆肥理化參數(shù)與BDE-47的降解的關系49-50
• 3.5 小結50-51
• 第4章 微生物群落結構51-65
• 4.1 實驗步驟51-52
• 4.1.1 實驗設備51-52
• 4.1.2 實驗試劑52
• 4.2 實驗操作52-56
• 4.2.1 樣品中DNA的提取52-53
• 4.2.2 瓊脂糖凝膠電泳檢驗53-54
• 4.2.3 細菌與真菌PCR54-55
• 4.2.4 變性梯度凝膠電泳（DGGE）55-56
• 4.2.5 數(shù)據(jù)分析56
• 4.3 結果和討論56-64
• 4.3.1 堆肥樣品總DNA提取56-57
• 4.3.2 細菌和真菌PCR57-58
• 4.3.3 細菌和真菌DGGE指紋圖譜58-60
• 4.3.4 冗余分析60-62
• 4.3.5 聚類分析62-64
• 4.4 本章小結64-65
• 結論65-66
• 參考文獻66-73
• 附錄A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文73-74
• 致謝74

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本文編號：470007