植物去除城市污泥中壬基酚的效应及其机制研究

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壬基酚(Nonylphenol,NP)是城市污泥安全农业利用需要主要考虑的典型有机污染物。本文以植物去除城市污泥中工业级壬基酚(t-NP)为研究目标。开展了以下三方面的调查研究工作:污泥、植物样品中t-NP检测方法的确定,对南方典型经济区城市13个污水处理厂污泥中t-NP的含量进行调查,采用非常规盆栽实验对植物去除城市污泥中t-NP效应及其机制研究。得出了以下结论:(1)污泥、植物样品经冷冻干燥,经快速溶剂萃取(Accelerated Solvent Extractor, ASE),再利用在线固相萃取(on-line solid-phase extraction,on-line SPE)结合液质联用技术进行分析。检出限与定量限分别6 ng/L和24 ng/L。污泥样的回收率77.8%±1:8.3%,植物样的回收率为81.2%±15.3%。(2)南方典型经济区城市污水处理厂污泥中t-NP范围在0.45-65.17 mg/kg(干重),平均值为10.87 mg/kg(干重)。(3)污泥中t-NP的残留率为空白(38.6%)>黑麦草单种(31.3%)>玉米单种(16.2%)>套种(15.3%)。半衰期为黑麦草单种(131.2天)>CK(105.4天)>玉米单种(95.4天)>套种(93.7天)。套种和玉米单种均能促进污泥中t-NP的降解,套种组合效果更佳。(4)不同植物对于t-NP的吸收能力相差较大,黑麦草(污泥中初始浓度的60.97%~73.43%)远大于玉米(污泥中初始浓度的2.35%~2.67%)。t-NP在植物-污泥-土壤系统向土壤中纵向迁移能力很弱。(5)玉米单种、套种能提高污泥中过氧化物酶活性。多酚氧化酶和过氧化物酶可能具有促进污泥中t-NP降解的作用。
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