多氯戴奧辛污染土壤缺氧生物復育技術:氧化還原電位控制之效應

Translated title of the thesis: Bioremediation of Soil Contaminated with Polychlorinated Dioxins under Hypoxic Conditions:Effects of Redox Potential Controls
  • 郭 紘志

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

多氯戴奧辛物質是持久性環境毒物,由自然或人為的燃燒程序所產生,也是?多工業製程產生的不純物,累積在土壤環境造成污染,嚴重影響生態與健康。多氯戴奧辛化合物的生物分解通常需要厭氧菌先進行還原脫氯反應,再接續好氧菌的羥基化反應後進入中心代謝路徑。然而,多氯戴奧辛化合物厭氧還原脫氯反應非常緩慢,而限制兩階段生物復育戴奧辛污染的實際應用。最近發展出缺氧條件的單槽式生物處理系統,使八氯戴奧辛 (OCDD/F)快速分解,但是關於缺氧條件下降解OCDD/F的微生物種類、數量、動態以及其分解戴奧辛的生化代謝機制的了解仍然相當有限。因此,本研究運轉兩套缺氧生物處理系統,控制在不同變動方式的氧化還原電位條件,分別是「穩定型缺氧條件」 (-100 mV)的反應槽 A以及「變動型缺氧條件」 (-250 mV to +30 mV)的反應槽 B。「穩定型缺氧條件」的 A槽控制在14天即有顯著的 OCDD/F降解,而在127天的批次試程中,OCDD/F的去除率分別約有 68%以及62%,顯示若控制在穩定缺氧條件下,反應槽會有較佳的生物分解?能表現。不同批次的重覆測試與代謝產物分析可以驗證 OCDD/F的消失為生物分解貢獻,且添加堆肥可促進OCDD/F的分解速率。根據氣相層析高解析質譜鑑定代謝產物的結果,多氯二苯醚 (Polychlorinated Diphenyl Ethers)與烴基多氯聯苯 (Octachlorinated Hydroxylated biphenyls)可能是八氯戴奧辛在缺氧反應槽中相當重要的中間產物。兩個反應槽在堆肥添加期間,菌群結構在門階層變化趨勢相似,主要以Proteobacteria與Bacteroidetes為主,?能預測分析顯示這些菌群具有脫鹵、破環以及共代謝的潛力。最後,以A槽作為植種源的缺氧OCDD/F降解的批次實驗中,添加堆肥組約有55%的OCDD/F去除率,再次支持OCDD/F的缺氧生物分解。這些研究成果有助於未來發展類戴奧辛汙染物生物復育技術。
Date of Award2018 Feb 13
Original languageChinese
SupervisorJer-Horng Wu (Supervisor)

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多氯戴奧辛污染土壤缺氧生物復育技術:氧化還原電位控制之效應
紘志, 郭. (Author). 2018 Feb 13

Student thesis: Master's Thesis