甲基叔丁基醚(MTBE)好氧降解行为研究

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添加在汽油中的含氧物质种类繁多,其目的为代替铅以提高辛烷值,避免空气污染。甲基叔丁基醚(MTBE,methyl tert-butyl ether)是目前含氧添加剂中应用最为广泛的一种化合物。由于MTBE具有低分配系数、生物难降解性和高水溶性等特性,因此,常成为地下储油槽泄漏时土壤及地下水污染治理困难的原因。目前美国环保署已经将MTBE列为潜在致癌物质,其饮用水建议管制限值为5μg/L。我国目前也已经开始对MTBE的替代品进行了研究开发,并对其造成的污染进行了一定的探索性研究。本研究的主要目的为探讨MTBE好氧生物降解以及生物修复方法治理MTBE污染地下水的可行性。本论文是以微生物间歇反应,探讨了在好氧条件下和共代谢条件下MTBE降解的可行性。本文首先对土壤微生物的富集培养、驯化、分离鉴定做了实验研究,得到了降解效率较高的优势菌。研究了溶解氧、pH、温度、底物浓度和接种量对微生物降解的影响。通过以上的间歇实验,发现有30%以上的MTBE会被降解。并对分离得到的降解性能较好的单菌,进行了生理生化特征鉴定和分子生物学鉴定。在共代谢实验中,采用汽油中含量较高的饱和直链烷烃,如戊烷(Pentane)、己烷(Hexane)等,分别作为第一基质进行MTBE共代谢的研究,结果显示,戊烷作为第一基质时,MTBE的降解效果高达80%,己烷作为第一基质时为60%。共代谢取得了较好的效果。最后利用Monod方程对微生物好氧降解过程进行了模拟,拟合结果与实验数据基本吻合。
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