生物反应器填埋场中邻苯二甲酸酯的生物降解机制研究

目前环境激素类物质邻苯二甲酸酯（PAEs）的研究主要侧重于在水体、土壤、污泥等介质中的环境行为。针对生活垃圾填埋场渗滤液中PAEs对土壤、地下水及周边环境的污染危害，结合环境化学、环境微生物学及分子生物学手段，以传统生活垃圾填埋场为对照，将填埋垃圾和渗滤液作为一个整体系统，研究生物反应器填埋场中PAEs的迁移转化规律；探明生物反应器填埋场稳定化过程中生态环境的理化、生化和微生物特性对PAEs迁移转化的影响机制；揭示生物反应器填埋场微生物种群结构变化规律并分离PAEs降解功能菌，获得筛分菌株高活性表达和稳定增殖的环境影响因素；解析PAEs生物降解的生物反应器填埋场作用机制。旨在为发挥和优化生物反应器填埋场去除环境激素类有机污染物的功能、改善渗滤液水质、降低渗滤液处理难度、减少填埋场对周围环境的污染影响提供理论基础和技术原理。

本项目已按原计划完成。以传统生活垃圾填埋场为对照，将填埋垃圾和渗滤液作为一个整体系统，研究了生物反应器填埋场中PAEs动态迁移转化行为，分析了生物反应器填埋场稳定化过程生态环境的理化、生化和微生物特性对PAEs生物降解的影响，解析了PAEs生物降解的生物反应器填埋场作用机制。结果表明：（1）不同运行工艺的填埋场中PAEs残留总量差异显著，渗滤液回流明显加速了PAEs的生物降解，而产甲烷反应器的引入更能促进PAEs在填埋场中的去除。（2）双室一级动力学模型比单室一级动力学模型更适合描述PAEs在垃圾中的动态吸附过程；Freundlich模型和Dubinin–Astakhov模型均能较好地拟合PAEs的吸附等温线。（3）获得了PAEs降解功能菌，根据形态学观察、生理生化鉴定、16S rDNA序列测定，归入肠杆菌属。（4）不同时期垃圾中DBP的降解符合一级动力学模型；产甲烷期垃圾中DBP的降解最快，而产酸期垃圾中DBP的降解相对最慢，pH是影响DBP降解速率的关键因素；接种后产甲烷期垃圾DBP降解速率常数显著高于未接种垃圾；混合菌对DBP的降解能力明显高于单株菌，其协同作用可有效促进垃圾中DBP的降解。 . 项目的研究结果发表在《Journal of Hazardous Materials》、《Waste Management》、《Ecological Engineering》、《Environmental Science and Pollution Research》、《Journal of Applied Microbiology》、《环境科学学报》和《环境科学》等期刊上，至今共9篇论文，其中SCI收录论文6篇。