土壤有机污染物菲、芘的微生物降解技术初探开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1．课题的意义多环芳烃是一类重要的全球性污染物，是美国环保局制定的129种优先污染物中的一类，它广泛存在于人类生活的自然环境如大气、水体土壤、作物和食品中。

多环芳烃（pahs）是分子中具有两个或两个以上稠和苯环结构的一类碳氢化合物，是一类难降解的有毒有机污染物，主要来源于化石燃料的不完全燃烧、煤气和煤焦油的生产、木材加工、石油泄漏以及废物焚烧等[1]。

多环芳烃有具有疏水性及低水溶性，易吸附于固体颗粒表面和有机腐殖质，且广泛分布于环境中，可以土壤环境中长期残留，并呈现出不断积累的趋势[2]。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目的本研究的目的是利用已有的对多环芳烃有降解效果的菌株和能够耐高温的嗜热菌群，在实验室模拟和实际污染条件下探索生物泥浆反应器在较高温度下对污染土壤的修复效果，以期为多环芳烃污染土壤的生物修复提供支撑，为生物泥浆反应技术在我国尽早应用奠定实验和理论基础。

2.研究内容2.1 利用微生物降解土壤菲和芘效果的研究采用泥浆体系的模拟研究，比较不同微生物、不同碳源、不同水土比条件下的降解效果，得到对菲和芘降解效果最优的微生物、碳源、水土比处理；2.2.1 不同微生物处理的土壤菲和芘降解效果2.2.2 不同碳源处理的土壤多菲和芘降解效果2.2.3 不同水土比处理的土壤多菲和芘降解效果2.2 生物表面活性剂对微生物降解土壤菲和芘的影响研究采用泥浆体系研究利用生物表面活性剂处理污染时间较长的土壤，研究生物表面活性剂的添加对土壤菲和芘降解效果的影响。

2.3 利用微生物降解有机污染物实证研究利用快速生物反应器对实验室实验结果进行验证。

3. 研究的方法与方案

1.研究方法分别采用泥浆体系的模拟方法和生物反应器的方法进行动态监测。

2.技术路线3.实验方法3.1利用微生物降解土壤菲和芘的效果研究以南京地区典型的黄棕壤土作为研究材料，制备人工污染土壤，菲和芘的浓度设置为5ppm。

其中一部分污染土壤于4℃冰箱放置150d进行老化处理。

4. 研究创新点

在目前看来，微生物修复是具有发展和应用前景的生物修复技术，人们在微生物材料、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展，并展示了一些成功的修复案列。

但是针对复杂的污染土壤生态系统，每种微生物修复技术不仅要克服自身原有的不足，而且还需要进一步认识和解决在修复过程中出现的新现象和新问题。

多环芳烃是环境中致癌化学物质中最大的一类，不易被土著微生物降解。

5. 研究计划与进展

5.1 进度安排2014年12月至2015年1月：阅读文献，搜集有关专业资料，熟悉本实验室各种实验技能；2015年2月：初步设计课题，专家咨询，论证课题的可行性，设计研究方案；2015年3月至2015年4月：进行试验研究阶段；2015年4月至2015年5月：试验完善，撰写相关文章；2015年5月至2015年6月：撰写论文，完成毕业答辩。

5.2 预期进展通过利用微生物降解土壤菲和芘的效果研究比较不同微生物、不同碳源、不同水土比条件下的降解效果，选择合适的微生物、碳源和水土比对生物泥浆反应体系进行强化，为微生物泥浆反应器处理多环芳烃污染土壤提供支持；通过利用生物表面活性剂对生物降解土壤菲和芘的影响研究，选择合适的生物表面活性剂处理污染时间较长的土壤，为实际多环芳烃污染土壤的处理提供支持；通过利用微生物降解有机污染物实证研究，对实验室实验结果进行验证，并验证快速生物反应器投入有机污染物的生物修复的可行性。