典型污染物包覆层中氯仿的沿程生物转化机制

作     者：刘帅 邢志林 李宸 张浩 胡文庆 张丽杰 张云茹 赵天涛 LIU Shuai;XING Zhi-lin;LI Chen;ZHANG Hao;HU Wen-qing;ZHANG Li-jie;ZHANG Yun-ru;ZHAO Tian-tao

作者机构：重庆理工大学化学化工学院重庆400054 重庆大学城市建设与环境工程学院重庆400045 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2018年第38卷第12期

页      面：4581-4590页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41502328) 重庆市科技项目(cstc2015jcyjB0015 cstc2015shmszx80006) 

主　　题：垃圾填埋场覆盖层 氯仿 还原脱氯 好氧共代谢 

摘      要：为明晰氯仿(CF)在包覆层中的降解过程,构建了模拟覆盖层系统(SLCS),并结合高通量测序技术首次系统分析了CF在SLCS中的沿程生物转化机制,结果表明,覆盖层可根据氧气含量分为有氧区(0～20cm)、缺氧区(20～40cm)和无氧区(40cm).高通量测序分析表明,有氧区的优势菌为甲烷氧化菌,其中Ⅰ型菌Methylobacter(甲基杆菌属)及Ⅱ型菌Methylosinus(甲基弯菌属)居多,缺氧区甲烷氧化菌的相对丰度为13%左右,缺氧和无氧区中Anaeromyxobacter(厌氧粘细菌属)成为了优势CF厌氧降解菌.CF在有氧、缺氧和无氧条件下均有效降解.在缺氧和无氧区,CF经厌氧还原脱氯转化为二氯甲烷,部分二氯甲烷在Dehalobacter(脱卤素杆菌属)作用下产生乙酸盐、H_2和CO_2.在有氧区,其余二氯甲烷通过甲烷氧化菌共代谢降解.改变进气口通量发现,SLCS对甲烷的去除率与通量呈负相关关系(R^2=0.80),但甲烷氧化速率与通量呈正相关关系(R^2=0.90).与甲烷类似,SLCS对CF的去除率与进气口通量呈负相关关系(R^2=0.86),但降解速率与进气口通量呈正相关关系(R^2=0.89).此外,进气口通量的增加对CF好氧共代谢降解的促进作用大于厌氧还原脱氯降解.该研究对氯代烃类污染物的降解提供了新的基础,对该类污染物的原位生物修复提供了理论依据.