如何降解土壤中的邻苯二甲酸酯?

更新时间:2025-10-31      点击次数:28
  降解土壤中的邻苯二甲酸酯(PAEs)可采用生物修复技术(如细菌降解、真菌降解、联合修复)和高级氧化法(如光催化、臭氧氧化、芬顿法),以下为具体方法及效果分析:
 
  一、生物修复技术
 
  细菌降解
 
  降解机制:在生物体脱脂酶作用下水解形成酞酸单酯,再进一步降解为酞酸和相应的醇。酞酸在好氧或厌氧条件下分别进入不同的代谢循环,最终氧化成CO₂和H₂O。
 
  降解菌株:能够降解PAEs的细菌非常广泛,包括好氧菌和厌氧菌。例如,从河底沉积物和石化淤泥中分离出的DK4和O18菌株,能在不同温度和pH条件下降解多种PAEs。紫红红球菌3天可以降解97%的DEHP。
 
  影响因素:温度、pH值、接菌量等条件对细菌降解性能有显著影响。例如,普罗维登氏菌在最佳降解条件(温度32.4℃,pH 8.3,接菌量0.6)下,对不同初始浓度DBP的降解率均达到80%以上。
 
  真菌降解
 
  降解机制:真菌降解PAEs的报道相对较少,主要包括利用真菌产生的纯酶试剂进行降解和纯培养真菌进行降解两方面。
 
  降解菌株:例如,镰刀菌属真菌可将DEHP降解98%以上。白腐真菌Daldina ncentrica对DBP的降解速度较快,6天可将初始浓度为28mg/L的DBP降解。
 
  联合修复
 
  细菌与真菌联合:通过微生物的联合代谢作用,有可能达到较好的降解效果。例如,混合株降解率可达85%以上。
 
  物理化学与生物修复联用:如生物炭耦合功能微生物修复技术。将解钾菌和DBP降解菌联用制备复合菌剂,可以同时解决土壤DBP污染和肥力下降问题。研究显示,复合菌剂施用于DBP污染黑土中,7天后DBP的降解效率分别为79.17%和96.45%,28天后速效钾含量相较于原始土壤分别提高25.22%和27.92%。
 
  二、高级氧化法
 
  高级氧化法是通过各种物理化学等方法产生活性自由基矿化有机污染物的技术。邻苯二甲酸酯在强氧化性自由基(如·OH和硫酸根自由基)的作用下,直接矿化为二氧化碳和水。
 
  光催化法:利用光催化剂在光照条件下产生自由基,降解PAEs。
 
  臭氧氧化法:臭氧具有强氧化性,可直接或间接氧化降解PAEs。
 
  芬顿法:通过Fe²⁺和H₂O₂反应产生自由基,降解PAEs。例如,对于较高初始浓度的DEHP污染土壤,Fenton试剂的去除效率为64.5%~99.6%。
 
  活化过硫酸盐降解法:过硫酸盐在活化条件下产生自由基,降解PAEs。研究显示,当活化过硫酸钠试剂投加比为5%时,土壤中DEHP的去除率达到99.6%。
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