作為低毒高效除草劑的典型代表,草甘膦已被廣泛應(yīng)用于雜草的防治,但隨用量大幅增加,其對微生物、動植物甚至人類的不良影響日趨顯著。針對草甘膦污染問題,本文以生物炭為載體分別通過浸泡吸附法和包埋交聯(lián)法固定微生物用于去除草甘膦污染,并探究復(fù)合材料去除草甘膦的性能和機理。主要包括以下內(nèi)容:（1）從長期施用草甘膦土壤中篩選出有較高草甘膦耐受能力的混合菌群,用于后續(xù)生物炭固定。通過考察不同濃度草甘膦、pH對微生物菌群生長的影響,探討菌群的最適接種條件。通過考察微生物細胞破碎前后對草甘膦的去除效果,研究其對草甘膦的去除機制。結(jié)果表明,微生物對草甘膦有一定吸附降解能力,在200 mg·L^-1的草甘膦溶液中,144h草甘膦去除率為29.68%,其中草甘膦的降解率為15.41%,降解途徑為氨甲基膦酸/乙醛酸途徑。pH=9,草甘膦濃度為200mg·L^-1,培養(yǎng)20h時為該微生物菌群的最適接種條件。（2）采用浸泡吸附法和包埋交聯(lián)法制備固定化微生物炭和小球并開展其對草甘膦吸附性能研究,并結(jié)合掃描電鏡、傅里葉紅外光譜、全自動比表面積儀等表征手段以及動力學(xué)和等溫模型分析去除... 

【文章來源】：蘇州科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

納米零價鐵改性生物炭對草甘膦的吸附機理Fig.1-1Mechanismofglyphosateremovalbybiocharsupportednano-zero-valentironinaqueoussolutions

甘膦[58]。另外，外源磷或降解產(chǎn)生的無機磷會顯著降低以 AMPA 途徑降解草甘膦的速率[52]。在草甘膦整個的降解過程中，C-P 裂解酶起到了十分重要的作用。C-P 裂解酶在微生物體內(nèi)普遍存在[59]，但并非所有具有 C-P 裂解酶的微生物均能降解草甘膦，有研究發(fā)現(xiàn)草甘膦降解菌會合成特殊的 C-P 裂解酶以降解草甘膦或氨甲基膦酸[60]。現(xiàn)階段已經(jīng)有多種草甘膦降解菌從草甘膦污染的土壤、污泥或水體中被分離出來，包括芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈霉菌屬、伯克霍爾德氏菌屬等。在實驗室條件下，所有純菌對草甘膦的耐受力和降解效果都比環(huán)境中的原始菌群高[61]，F(xiàn)ionaH.M.[62]從草甘膦污染水灌溉的農(nóng)田土壤中篩選出高效降解菌，可在60 天內(nèi)降解 0.59mM 草甘膦。謝怡[63]利用高效降解菌 Mycobacteriumsp.ESG4 對實驗室模擬條件下的草甘膦污染土壤進行生物修復(fù)，結(jié)果表明，相較于未加菌株的處理土壤，加入 ESG4 使 50mg/kg 的草甘膦降解了 68.89%，且土壤脫氫酶活性有明顯提升。然而幾乎所有純菌被施加到真實環(huán)境中后，其降解能力大幅下降甚至消失[64]。可能是純菌在土壤中生存競爭力不如原始微生物，同時環(huán)境條件也不適合純菌生存，導(dǎo)致了其修復(fù)能力消失[65]。

圖 1- 3AMPA 代謝方式Fig. 1-3 Degradation pathway ofAMPA3 固定微化生物研究進展固定化微生物技術(shù)是由微生物增強活性炭（Biological enhance active caAC）發(fā)展而來，BEAC 對水中有機物去除率較高且穩(wěn)定[66]。然而，BEA生物與活性炭形成的微生態(tài)系統(tǒng)較為松散，容易受到外界的沖擊。當(dāng)其運壤中時，含水率降低、土著菌群侵入等不利因素可能導(dǎo)致這種系統(tǒng)處理能、使用壽命縮短甚至崩潰。使 BEAC 技術(shù)在土壤中的應(yīng)用受限。固定化微術(shù)是運用物理或化學(xué)方法，使原本松散的微生物只能在有限的空間內(nèi)集中活性，在合適的條件下可以增殖以滿足需求的技術(shù)[67, 68]。與游離微生物技術(shù)相比，這種技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，固定化微生物可以將按一定要求制成特定大小、形狀的顆粒，以提高微生物密度和活性，提高荷，增強微生物對不同濃度、溫度、pH 等環(huán)境條件的適應(yīng)力，微生物體[68-72]

【參考文獻】：
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本文編號：3328209