偏二甲肼是一種重要的液體火箭推進(jìn)劑,被廣泛用于運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈和航天器的發(fā)射過程中。這是一種高毒物質(zhì),具有致癌、致畸和致突變效應(yīng),在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存及使用過程均可能發(fā)生泄漏而進(jìn)入環(huán)境,造成土壤污染,對生態(tài)環(huán)境和人類健康安全帶來巨大隱患。為探索偏二甲肼的土壤治理方法,本文開展了針對偏二甲肼及其降解產(chǎn)物的檢測和生物降解的系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容及取得的研究成果如下。(1)采用固相微萃取-氣質(zhì)色譜聯(lián)用法分析出7種偏二甲肼主要降解產(chǎn)物,基于定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系方法,計(jì)算了7種化合物的物理化學(xué)參數(shù),以此為基礎(chǔ)對中間產(chǎn)物的環(huán)境持久性和環(huán)境毒性進(jìn)行評價(jià)。通過分析化合物的易生物降解性、水中停留期和不同環(huán)境介質(zhì)中的半衰期,結(jié)合環(huán)境持久性判斷標(biāo)準(zhǔn),篩選出二甲基亞硝胺為環(huán)境持久性化合物;通過分析化合物對生物的危害,篩選出偏腙為環(huán)境毒性最強(qiáng)的化合物,進(jìn)而明確這兩種物質(zhì)為研究偏二甲肼土壤降解過程的主要監(jiān)測對象。(2)采用堿蒸餾/超聲波催化衍生化-氣相色譜/質(zhì)譜法測定土壤中偏二甲肼。使用堿蒸餾/超聲波催化衍生化方法對偏二甲肼土壤樣品進(jìn)行預(yù)處理,用水封的方法解決了土壤中偏二甲肼標(biāo)準(zhǔn)樣品無法制備的問題,優(yōu)化了超聲波催化衍生化...

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
重要符號表
縮略詞表
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 有關(guān)研究的歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 UDMH的環(huán)境檢測研究概述
        1.2.2 UDMH的土壤污染治理研究
        1.2.3 研究的依據(jù)和思路
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和研究目標(biāo)
2 基于定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系方法的UDMH降解產(chǎn)物毒性評價(jià)
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 材料與工具
        2.2.2 水中UDMH主要降解產(chǎn)物的定性分析
        2.2.3 UDMH主要降解產(chǎn)物的物理化學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算
        2.2.4 UDMH主要降解產(chǎn)物環(huán)境持久性的計(jì)算
        2.2.5 UDMH主要降解產(chǎn)物環(huán)境毒性的計(jì)算
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 UDMH在水中的主要降解產(chǎn)物
        2.3.2 UDMH主要降解產(chǎn)物的物理化學(xué)數(shù)據(jù)
        2.3.3 UDMH主要降解產(chǎn)物的環(huán)境持久性
        2.3.4 UDMH主要降解產(chǎn)物的環(huán)境毒性
    2.4 討論
        2.4.1 QSAR計(jì)算中備選化合物數(shù)據(jù)來源的精準(zhǔn)性
        2.4.2 環(huán)境持久性預(yù)測結(jié)果的可靠性
        2.4.3 對偏腙的環(huán)境毒性開展針對性研究
    2.5 本章小結(jié)
3 土壤中UDMH及其主要降解產(chǎn)物的分析方法
    3.1 引言
    3.2 土壤樣品的采集
    3.3 土壤中UDMH分析方法的建立
        3.3.1 試劑與儀器
        3.3.2 分析方法
        3.3.3 結(jié)果與分析
    3.4 土壤中偏腙分析方法的建立
        3.4.1 試劑與儀器
        3.4.2 分析方法
        3.4.3 結(jié)果與分析
    3.5 土壤中二甲基亞硝胺分析方法的建立
        3.5.1 試劑與儀器
        3.5.2 分析方法
        3.5.3 結(jié)果與分析
    3.6 討論
        3.6.1 關(guān)于UDMH土壤檢測方法
        3.6.2 關(guān)于FADMH土壤檢測方法
        3.6.3 關(guān)于NDMA土壤檢測方法
    3.7 本章小結(jié)
4 UDMH降解菌的分離鑒定與降解特性研究
    4.1 引言
    4.2 主要材料與儀器
        4.2.1 主要試劑
        4.2.2 培養(yǎng)基
        4.2.3 菌株
        4.2.4 主要儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 菌株的分離和純化
        4.3.2 菌種鑒定
        4.3.3 UDMH在溶液中定量測定方法
        4.3.4 生長曲線的繪制
        4.3.5 菌液的制備
        4.3.6 不同因素對最優(yōu)降解菌的影響
        4.3.7 最優(yōu)菌降解UDMH中間產(chǎn)物的分析
        4.3.8 M12與最優(yōu)降解菌降解能力的比較
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 UDMH降解菌的分離
        4.4.2 降解菌的生長曲線
        4.4.3 UDMH降解菌的篩選
        4.4.4 降解菌的鑒定
        4.4.5 P4的降解特性研究
        4.4.6 P4菌在溶液中降解UDMH中間產(chǎn)物的分析
        4.4.7 M12與P4降解能力的比較
    4.5 討論
        4.5.1 UDMH的高效降解菌
        4.5.2 生物降解對中間產(chǎn)物的影響
        4.5.3 M12與P4菌降解能力的比較及主要影響因素的分析
    4.6 本章小結(jié)
5 土壤中UDMH的生物降解
    5.1 引言
    5.2 主要材料與儀器
        5.2.1 主要試劑
        5.2.2 菌株
        5.2.3 主要儀器
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 供試土壤樣品采集和處理
        5.3.2 菌液的制備
        5.3.3 菌株對土壤中UDMH的降解
        5.3.4 土壤中UDMH降解的影響因素
        5.3.5 土壤中UDMH及其代謝產(chǎn)物的分析
    5.4 結(jié)果與分析
        5.4.1 土著微生物和外加碳源對UDMH降解的影響
        5.4.2 UDMH初始濃度的影響
        5.4.3 土壤有機(jī)質(zhì)的影響
        5.4.4 M12與P4降解土壤UDMH能力的比較
        5.4.5 土壤中UDMH的降解中間產(chǎn)物
        5.4.6 UDMH降解歷程的探討
    5.5 討論
        5.5.1 不同高效降解菌對土壤適應(yīng)能力的差異
        5.5.2 適宜的外加營養(yǎng)物質(zhì)對P4菌土壤降解能力的影響
        5.5.3 P4菌對土壤中間代謝產(chǎn)物的同步消除
        5.5.4 土壤自然降解UDMH的影響因素
        5.5.5 降解菌株對UDMH的耐受性
    5.6 本章小結(jié)
6 UDMH及P4菌對土壤微生物的影響
    6.1 引言
    6.2 主要材料與儀器
        6.2.1 主要試劑
        6.2.2 培養(yǎng)基
        6.2.3 菌株
        6.2.4 試驗(yàn)土壤
        6.2.5 主要儀器
    6.3 實(shí)驗(yàn)方法
        6.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.3.2 取樣
        6.3.3 土壤中細(xì)菌總數(shù)的測定
        6.3.4 土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的PCR擴(kuò)增
        6.3.5 PCR產(chǎn)物的DGGE分析
        6.3.6 DGGE圖譜的聚類分析以及基因多樣性分析
    6.4 結(jié)果與分析
        6.4.1 UDMH污染土壤細(xì)菌總數(shù)的動態(tài)變化
        6.4.2 土壤微生物總DNA提取與純化
        6.4.3 土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析
        6.4.4 土壤中微生物群落多樣性分析
    6.5 討論
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 主要創(chuàng)新
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表的論文目錄
附錄A 降解菌P1、P2、P4、P6及P10的 16S r DNA序列
附錄B 土壤中UDMH降解動力學(xué)模擬曲線
附錄C 圖表清單
附錄D 化合物結(jié)構(gòu)與名稱
人名索引
主題詞索引



本文編號：3974946