粘土矿物界面多酚氧化酶降解氯酚类有机污染物的机制研究

本项目着眼于土壤界面污染控制化学和土壤酶学研究的热点与难点问题，以粘土矿物-多酚氧化酶体系为研究对象，分别在水相、土相以及泥浆状态中研究粘土矿物与多酚氧化酶的相互作用，分析粘土矿物-多酚氧化酶体系分子氧的还原过程，从分子尺度研究粘土矿物界面多酚氧化酶促进羟基自由基、过氧化氢等活性氧物种的产生过程与降解氯酚类有机污染物的过程，研究粘土矿物类型、多酚氧化酶种类、不同体系条件、不同体系状态对粘土矿物-多酚氧化酶体系活性氧物种产生及其降解氯酚类有机污染物的关键影响因素，探讨多酚氧化酶促进活性氧物种的产生及转化过程与氯酚类有机污染物降解过程的相关关系，探索出氯酚彻底降解为二氧化碳、氯离子等无害物质的路线，揭示复杂体系中粘土矿物界面多酚氧化酶降解氯酚类有机污染物的机制，从而为土壤氯酚类以及相关持久性有机污染物在土壤自然环境中的有效控制及修复提供科学的理论依据，具有重要的理论和实际意义。

本项目针对土壤-水界面污染控制化学和土壤酶学研究的热点与难点问题，以粘土矿物-多酚氧化酶体系为研究对象，研究了多酚氧化酶氧化降解五氯酚的动力学过程，揭示了多酚氧化酶降解氯酚类有机污染物的机制。为深入研究相关机理，在项目实施过程中以膨润土为主要粘土矿物，研究了膨润土及其铁基改性材料吸附酶蛋白模拟物-牛血清白蛋白与罗丹明B的动力学过程及机制；以零价铁/双氧水组成的类芬顿体系降解罗丹明B为参考，分析了其产生活性氧自由基降解有机污染物的机制过程；同时调查了广东省土壤多氯联苯污染状况，可为因地制宜进行污染防控管理措施提供重要的参考。所得研究成果为氯酚等有机污染物在土壤及水环境中的控制及修复提供了科学的理论依据和基础实验数据，具有重要的理论和实际意义。