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功能材料/微生物对1,4-二噁烷协同降解机制

吸附机制,1,4-二噁烷,微生物降解,沸石分子筛

挥发性氯代烃溶剂是全球场地检出率较高的一类污染物，已被列为优先控制污染物之一。1，4-二噁烷（DX）常用作氯代烃溶剂的稳定剂，因此存在氯代烃污染通常亦伴有DX污染。因此，污染场地氯代烃与DX复合污染不容忽视。生物修复是目前国内外公认的污染物降解最为经济的方法之一。我们从自然环境中分离出降解DX的混合菌群，采用宏基因组和代谢组学技术联合分析降解DX的潜在降解途径和功能基因，并采用逐级稀释法分离降解菌株。虽然微生物能够有效降解DX，氯代烃对DX降解微生物具有抑制作用。我们采用沸石分子筛强化微生物降解氯代烃/DX复合污染，沸石分子筛能够有效消除三氯乙烯（TCE）、三氯乙烷（TCA）、顺-1，2-二氯乙烯（cDCE）对DX降解菌的抑制作用，但是不能完全消除1，1-二氯乙烯（1,1-DCE）对降解菌的抑制作用。为了揭示这一现象背后的机理，我们采用改进的Dubinin-Ashtakhov (DA)模型拟合沸石分子筛对DX与氯代烃复合污染的吸附模型，建立吸附势能与污染物的物理化学参数的线性模型，阐明污染物的氢键作用力、偶极性/极化率、分子尺寸对吸附势能的贡献率，进而揭示沸石分子筛不能消除1，1-DCE对DX降解菌抑制作用的机理，并通过计算机分子模拟验证氯代烃/DX复合污染在沸石分子筛上的吸附过程。