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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

2,2-双（4-氯苯基）-1,1,1-三氯乙烷（ddt），是首批被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》受控名单的持久性有机污染物（pops）之一。由于其亲脂性，ddt一旦进入土壤就会被其中的有机组分牢固吸附，很难迁移至其它介质中，从而导致土壤中ddt浓度远高于水体和大气。农田土壤中的ddt可被作物吸收而危及农产品质量安全，因此，如何加速消除土壤中的ddt成为近年来亟待解决的重要土壤环境问题。

由于ddt含有较多的氯取代基，氯原子强烈的吸电子性使其很难被好氧微生物氧化降解，而在厌氧条件下，ddt较易发生还原脱氯作用。因此，厌氧条件下的还原脱氯反应是ddt有效降解的关键。红壤性水稻土中大量的天然铁氧化物可促使一些氯代有机污染物发生还原脱氯降解，研究红壤性水稻土中氯代pops加速降解潜力具有重要的实际意义。

国内外研究现状

研究表明，红壤性水稻土中的天然铁氧化物可以使一些氯代有机污染物发生氧化/还原降解。通常认为fe(Ⅲ)作为电子受体与还原脱氯竞争电子，铁氧化物的存在对还原脱氯具有抑制作用，并且fe(Ⅲ)还原与还原脱氯所需的h₂临界浓度接近，采用缓释h₂的电子供体基质很难避免铁还原菌的竞争作用。然而，最新研究结果发现，厌氧条件下铁氧化物存在对五氯酚、2,4-d、氯仿、三氯乙烯、二氯乙烯、氯乙烯等氯代有机物的还原脱氯降解不仅没有抑制，反而有促进趋势。另外，研究发现一些铁还原菌具有直接还原脱氯作用，例如，shewanella putrefaciens能够使四氯化碳脱氯转化为氯仿和其他低氯代化合物；desulfuromonas michiganensis能够利用乙酸作为电子供体基质使四氯乙烯还原脱氯；klebsiella pneumoniae strain l17可以同时进行fe(Ⅲ)还原与四氯化碳脱氯作用；comamonas koreensis cy01可以使2,4-d发生还原脱氯作用，shewanella decolorationis s12可以使ddt、五氯酚、氯仿等发生还原脱氯作用，且氧化铁的存在促进还原脱氯速率。不同铁还原菌具有选择性利用碳源的能力，如地杆菌和厌氧粘细菌是以乙酸盐为唯一碳源；希瓦氏菌对乳酸盐具有高选择性；一些具有铁还原能力的梭菌和芽孢杆菌则对葡萄糖和丙酮酸盐具有高效利用率。

2. 研究的基本内容

本研究模拟泥浆工艺进行厌氧培养实验，选择红壤性水稻土作为供试土壤，研究铁氧化物和不同类型脂肪酸交互作用对反应体系中DDT还原脱氯降解的作用；通过分析体系中DDT及其脱氯产物浓度变化以及Fe(Ⅲ)还原生成具有脱氯功能的Fe(Ⅱ)动态、CH₄生成动态、泥浆体系pH/Eh变化动态，建立各影响因素与DDT还原脱氯降解之间的量化消长关系，揭示铁氧化物与脂肪酸交互作用对DDT还原脱氯降解的影响机理。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

本研究采用泥浆培养实验，反应器为100 ml配有密封垫的棕色储液瓶。每瓶泥浆体积为50ml，土水比例为1/10。设以下7个处理：①灭菌土对照（灭菌对照）；②土壤 ddt（对照/ck）；③土壤 ddt 乳酸（乳酸，10 mmol l^-1）；④土壤 ddt 丙酸（丙酸，10 mmol l^-1）；⑤土壤 ddt 针铁矿（针铁矿，2 g l^-1）；⑥土壤 ddt 乳酸 针铁矿（乳酸 针铁矿，10 mmol l^-1 2 g l^-1）；⑦土壤 ddt 丙酸 针铁矿（丙酸 针铁矿；10 mmol l^-1 2 g l^-1）。实验设3个重复。向培养瓶中通入氮气30 min后拧紧瓶塞，使得培养瓶达到严格密封厌氧条件，随后将培养瓶于25℃的震荡培养箱中培养（150 r min^-1）。培养20天，每4天取一次样。测定其中的ddt及其降解产物含量，并测定土壤中二价铁/fe(Ⅱ)含量；分析每周ch₄释放量；每次取样时测土壤ph和氧化还原电位（eh）。每次取样完毕后，向培养瓶中通入氮气30 min后拧紧瓶塞，继续培养。

4. 参考文献

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