1南京大学环境学院江苏南京210046;23南京大学环境规划设计研究院股份公司江苏南京210093
摘要:邻苯二甲酸酯是一类普遍使用的有机化合物,主要用作塑料的增塑剂,少量用于化妆品、涂料、香料的生产。由于其具有致癌、致畸和致突变性,近年来引起了广泛关注。由于各类含邻苯二甲酸酯产品的广泛使用,邻苯二甲酸酯在土壤中均造成了不同程度污染。本文简要介绍了邻苯二甲酸酯污染土壤的生物修复等几种较成熟的修复技术。
关键词:邻苯二甲酸酯;污染;土壤;生物修复
1、邻苯二甲酸酯污染概述
邻苯二甲酸酯(PAEs),又称酞酸酯,主要用作塑料的增塑剂,增强塑料的可塑性和强度,用量占增塑剂总用量的80%左右,少量用于化妆品、涂料、香料的生产[1]。PAEs是环境雌激素污染物之一,可在很低的浓度下干扰人和动物的内分泌系统,并且具有“三致”作用,威胁人类的健康,因此成为优先控制的有毒污染物[2]。
近年来,国内外对PAEs在土壤中的生物有效性、污染分布特点等方面作了一些研究,表明我国典型城市群土壤、典型农业土壤大多遭受了一定程度的PAEs污染[3]。
因此,PAEs污染土壤修复成为一个亟待解决的问题。目前PAEs污染土壤修复方法包括物理-化学治理、生物治理和氧化降解。生物治理因其二次污染少、效果好以及费用低等特点成为治理PAEs污染的主要办法,包括微生物修复、植物修复和联合修复等。
2、生物修复方法
2.1、微生物修复
微生物修复技术是指在人为优化条件下,利用经驯化的土著微生物或投放特效微生物的生命代谢活动,降解土壤中的有机污染物,从而净化土壤。可以用于生物修复的微生物有很多,包括细菌、真菌及原生动物等三大类。其机理主要有两个方面:即微生物直接分解或通过共代谢作用分解有机污染物;微生物分泌的酶系(胞内酶和胞外酶)使有机污染物分解。
2.2、植物修复
植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水中的污染物,达到净化环境的目的。PAEs能否被植物吸收,并在植物体内发生转移,完全取决于PAEs的亲水性、可溶性、极性和分子量,植物根系对PAEs的吸收直接与的相对亲酯性有关。
PAEs被吸收到植物体内后,植物可将其分解,并通过木质化作用或其变成为植物体的组成部分,也可通过挥发、代谢或矿化作用使其转化为CO2和H2O,或转化为无毒的中间代谢产物,储存在植物细胞中,达到去除PAEs的目的。
2.3、联合修复
联合修复技术包括细菌—微生物联合修复技术、真菌—植物联合修复技术等。郭杨等[4]通过3种PAEs复合物梯度驯化,从PAEs污染的农田土壤中筛选出降解真菌FZ为尖孢镰刀菌,F3为棒束梗霉属,采用3种PAEs复合污染土壤接种真菌后种植不同根型植物番茄、大豆、香根草,试验初步对真菌-植物联合修复模式进行了探索,通过实验提出了真菌-植物联合修复模式。郭杨的实验显示真菌与植物在PAEs降解过程中有一定的协同作用。
3、展望
本文简要介绍了邻苯二甲酸酯污染土壤的生物修复技术,然而在实际的污染修复工程中,往往存在多种污染物并存的复杂情况。如何根据已有的修复技术,开发出更加高效环保的修复技术是关键。
土壤的修复是一个长期工作,一个修复周期的工作不能完全代表修复的整个过程,应开展长期修复工作及修复过程和结果的相关监测,为修复工艺的成熟可行提供可靠支持。
参考文献:
[1]任仁.警惕邻苯二甲酸酯污染[J].大学化学,2003,16(6):33-36.
[2]李霞,邹建运,吴文成,等.高州农田土壤中邻苯二甲酸酯污染特征与形态分析[J].土壤通报,2015,46(4):991-996.
[3]杨国义,张天彬,高淑涛,等.广东省典型区域农业土壤中邻苯二甲酸酯含量的分布特征[J].应用生态学报,2007,18(10):2308-2312.
[4]郭杨.土壤酞酸酯污染的微生态效应和真菌-植物联合修复技术研究[D].北京:中国环境科学研究院,2011.