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《2013中国环境科学学会学术年会论文集(第五卷)》2013年
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二噁英污染土壤之生物整治成效及降解机制评估:由实验室到实场之整治设计

高志明  涂耀埏  刘仲康  林伟志  陈若瑛  
【摘要】:由于二噁英(dioxin)具有相当高之生物累积性,受二噁英污染之土壤将对人体健康及环境产生极大之影响,必须尽早进行整治工作。本团队自二噁英及五氯酚污染土壤中筛选出一株能以五氯酚作为唯一碳源之原生菌珠,Pseudomonas mendocina NSYSU(P.mendocina)。本研究针对此菌珠之生长特性及其对二噁英之降解效率和机制进行分析及探讨,并设计一套实场模槽生物反应系统,利用植种之P.mendocina,进行受二噁英污染土壤之生物整治。研究结果显示P.mendocina具极佳之抗盐性,可生长于高盐度(5%)之环境。因此,该场址因海水入侵所造成之高盐度环境应不致造成P.mendocina之生长抑制。此外,此菌株可生长于好氧或缺氧环境,显示P.mendocina为一兼性菌,场址地下环境之溶氧变化不致对P.mendocina造成生长之影响。本研究以采集自二噁英污染场址之高浓度二噁英污染土壤(平均浓度为60100 ng I-TEQ/kg)以批次实验进行不同条件之生物整治效益和分解机制评估。研究结果显示,P.mendocina能有效降解土壤中二噁英,使八氯二噁英(octachlorinateddibenzo-p-dioxins,OCDD)及八氯呋喃(octaehlorinated dibenzofurans,OCDF)于二个月之反应时间内分别达到69.6%及64.7%之降解效率,未添加P.mendocina之自然生物复育程序则无法有效达到降解二噁英之目的。同时并结合PCR-DGGE(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis)技术分析土壤中之菌相变化,结果显示P.mendocina菌珠至12周亦持续存在。本研究之现场模槽系统是采循环重力流方式将P.mendocina菌液由土壤上方淋洗穿透土壤,使菌液与土壤完全接触。模槽设计体积为100 cm(长)×100 cm(宽)×170 cm(高),处理土壤量为1.5t。经由实场模槽试验四周后,结果证实实场模槽系统能有效降解土壤中二噁英含量,总二噁英含量由原来未处理前23400 ng I-TEQ/kg降解至12000 ng I-TEQ/kg,处理效率达48.7%。本研究结果显示二噁英污染土壤可在植种P.mendocina之好氧或缺氧环境条件下达到生物整治之目的。研究结果可做为二噁英污染场址进行现地生物复育设计之参考。
【作者单位】:中山大学环境工程研究所 中山大学生物科学系
【分类号】:X53

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