本文考察了生物表面活性剂加强土壤有机污染物降解的作用机制,并以此为基础,对生物表面活性剂在堆肥有机质降解过程中可能存在的物化和微生物效应作了推测和研究。 就土壤修复过程而言,生物表面活性剂能够增强污染物在土壤液相中的溶解,改变污染物向液相的传质性质,同时也能够影响它们在土壤颗粒表面的吸附性能。另外,生物表面活性剂能够作用于微生物体,改变其表面性质,并可以导致土壤介质中菌体对不同的污染物摄取行为和生长行为。生物表面活性剂的这种物化效应和微生物效应可促进污染物的生物可利用性,从而有助于有机污染物的降解。而在堆肥过程中,微生物对有机物的分解是在间隙中垃圾颗粒表面的一层液态膜中进行的。生物表面活性剂的加入可以改善这种微环境。首先由于生物表面活性剂的界面活性,堆肥介质中液态水存在形式和分布可能发生变化,也就是介质中各相之间相对分布状况的变化;其次生物表面活性剂作用下堆肥有机质的溶解或分散的增强可有效地增加堆肥微生物的营养源;再次生物表面活性剂的微生物效应可以帮助优化堆肥微生物在堆肥介质中的分布,从而间接的促进降解过程。基于以上几点,本文采用有机质颗粒作为模拟基质,考察了生物表面活性剂在有机质颗粒介质中上述各方面的作用。 首先考察了在鼠李糖脂、SDS和Triton X-100等三种(生物)表面活性剂作用下水分在有机质颗粒层中的下渗规律以及蒸发情况。结果显示,在合适浓度的表面活性剂作用下,水分下渗速度加快,同时不同的表面活性剂的吸附浓度对介质的水分承载能力也有影响,这可能与表面活性剂的润湿作用有关。另外,表面活性剂对有机质颗粒介质的水分有较好的保持性能。 接着通过柱实验考察了这三种(生物)表面活性剂作用下铜绿假单胞菌在堆肥颗粒介质柱中的吸附传输情况。实验结果显示一定浓度的鼠李糖脂能够减弱菌体在堆肥颗粒介质中的吸附性,增强菌体在介质中的传输和分散,而两种化学表面活性剂的作用不大。原因可能是鼠李糖脂的存在改变了菌体的表面性质,减弱了它们与堆肥颗粒亲合性;鼠李糖脂在堆肥颗粒上的吸附改变了颗粒表面的性质,阻碍了菌体的吸附也可能是原因之一。 最后通过好氧降解实验研究了这三种(生物)表面活性剂对一株铜绿假单胞菌降解颗粒有机质的影响。结果表明,浓度高于临界胶束浓度的鼠李糖脂在基质表面的等温吸附随鼠李糖脂浓度变化呈线性规律;在鼠李糖脂的作用下菌体在基质表面的吸附性能减弱;表面活性剂的加入能够减缓水分蒸发的速率,并加强有机