生物表面活性剂应用于微生物修复河湖底泥中氯酚类难降解有机物污染物的行为机制研究

The recalcitrant chlorophenol pollutants in river and lake sediment is a major threat to ecological environment and human health, which is one of the most urgent problem. In this project the effect of biosurfactants on aggregation, distribution and biodegradation of some recalcitrant chlorophenol pollutants in sediment of East Dongting Lake will be studied. The main contents include: (1) the study in the common aggregation behavior of biosurfactants with chlorophenols in aqueous solution. The aggregation behavior of biosurfactants and the common aggregation behavior of biosurfactants - chlorophenol substances will be examined. (2) The effect of biosurfactants on the adsorption and migration behavior of chlorophenols, microorganisms and enzymes in river and lake sediment. The kinetics and thermodynamics of these processes will be studied. (3) The effect of biosurfactants on the chlorophenol toxicity to microorganisms in river and lake sediment. The mechanism will be comprehensively studied from 3 levels, i.e., the change of microbial communities, the change of microbial cells and the change of enzymes. (4) The effect of biosurfactants on the degradation of chlorophenols by microorganisms and enzymes in river and lake sediment. The degradation kinetics will be studied. This project is expected to clarify the mechanism of biosurfactants in bioremediation of recalcitrant chlorophenol organics.

河湖底泥中氯酚类难降解有机物污染威胁着生态环境及人类健康，是亟待解决的问题。本课题将研究几类生物表面活性剂作用下东洞庭湖底泥中一些氯酚类难降解有机物的聚集、分布以及生物降解过程，主要内容包括：（1）水溶液中生物表面活性剂与氯酚类物质的共聚集行为研究，考察生物表面活性剂的自聚集行为机制及生物表面活性剂-氯酚类物质的共聚集行为机制；（2）河湖底泥中生物表面活性剂对氯酚类物质、功能微生物及典型功能酶的吸附和迁移的影响研究，分析这些过程的动力学和热力学规律；（3）河湖底泥中生物表面活性剂对氯酚类物质微生物毒性的影响研究，通过微生物群落、微生物菌体及功能酶的性质变化三个层面的研究来综合分析其影响机制；（4）河湖底泥中生物表面活性剂对功能微生物及典型功能酶降解氯酚类物质的影响研究，分析降解过程的动力学规律。该研究有望为生物表面活性剂应用于氯酚类难降解有机污的生物修复实践提供理论依据。

河湖底泥中氯酚类等难降解有机物污染威胁着生态环境及人类健康，是亟待解决的问题。本课题研究了鼠李糖脂等几类生物表面活性剂作用下东洞庭湖底泥中一些氯酚类难降解有机物的聚集、分布以及生物降解过程，主要内容包括：（1）水溶液中生物表面活性剂与氯酚类物质的共聚集行为研究，考察生物表面活性剂的自聚集行为机制及生物表面活性剂-氯酚类物质的共聚集行为机制。结果发现生物表面活性剂能够和氯酚类等有机物产生自聚集行为，一定浓度比的自聚集行为能够促进这些难降解有机物的降解效率。（2）河湖底泥中生物表面活性剂对氯酚类物质、功能微生物及典型功能酶的吸附和迁移的影响研究，分析这些过程的动力学和热力学规律。结果发现生物表面活性剂一定程度上影响了氯酚类等有机物、功能微生物以及漆酶等典型功能酶在底泥中的吸附和迁移，同时也在一定程度上影响了这些有机物的降解效率。（3）河湖底泥中生物表面活性剂对氯酚类物质微生物毒性的影响研究，通过微生物群落、微生物菌体及功能酶的性质变化三个层面的研究来综合分析其影响机制。结果发现生物表面活性剂在一定程度上减小了难降解有机污染物对微生物的毒性，这可能与生物表面活性剂与有机污染物的自聚集行为有关，也可能与生物表面活性剂在微生物菌体细胞表面形成的膜有关。（4）河湖底泥中生物表面活性剂对功能微生物及典型功能酶降解氯酚类物质的影响研究，分析降解过程的动力学规律。研究结果表明生物表面活性剂在一定程度上提高了漆酶等关键功能酶的活性，促进了典型功能酶对有机污染物的降解。这些研究为生物表面活性剂应用于氯酚类难降解有机污的生物修复实践提供理论依据，具有一定产业转化的价值。