Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân hủy sinh học PAH giới hạn bởi chất dinh dưỡng trong các lớp đất khác nhau tại một địa điểm ô nhiễm creosote
Tóm tắt
Ảnh hưởng của việc bổ sung dưỡng chất đối với quá trình phân hủy sinh học tại chỗ của các hydrocacbon thơm đa vòng trong đất ô nhiễm creosote đã được nghiên cứu trong các cột đất lấy từ nhiều lớp đất khác nhau tại một nhà máy bảo quản gỗ ở Na Uy. Ba mẫu đã được sử dụng: một mẫu từ lớp đất mặt (0–0.5 m), một mẫu từ lớp giàu hữu cơ (2–2.5 m) và một mẫu từ aquifer cát (4.5–5 m). Việc bổ sung nitơ vô cơ và photpho đã kích thích sự phân hủy của các hydrocacbon thơm đa vòng (PAHs) trong lớp đất mặt và cát aquifer. Hai loại đất này, với mức độ ô nhiễm khác nhau, đã có phản ứng tương tự với việc bổ sung dưỡng chất với sự phân hủy tương ứng của các PAH 4 vòng. Tỉ lệ giữa nitơ có sẵn (N) và photpho (P) có thể giải thích mức độ phân hủy quan sát được đối với các PAH 4 vòng. Tuy nhiên, mức độ phân hủy của các PAH 3 vòng không tăng đáng kể sau khi bổ sung dưỡng chất. Sự gia tăng tỷ lệ hô hấp, sau khi bổ sung dưỡng chất, chỉ được quan sát thấy ở lớp đất mặt. Trong cát aquifer, sự phân hủy các PAH 4 vòng không đi kèm với sự tăng lên của tỷ lệ hô hấp hoặc số lượng vi sinh vật dị dưỡng. Sự phân hủy PAH trong lớp hữu cơ không phản ứng với việc bổ sung dưỡng chất. Điều này có thể do sự sẵn có thấp của các chất ô nhiễm đối với vi sinh vật, do kết dính với chất hữu cơ trong đất. Dữ liệu của chúng tôi minh họa sự cần thiết phải hiểu rõ hơn về vai trò của dưỡng chất trong sự phân hủy các hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao để áp dụng thành công biện pháp xử lý sinh học tại các địa điểm ô nhiễm PAH.
Từ khóa
#phân hủy sinh học #PAH #dưỡng chất #ô nhiễm creosote #vi sinh vật dị dưỡngTài liệu tham khảo
Alexander M(1994) Biodegradation and Bioremediation. Academic Press, San Diego.
Braddock JF, Ruth ML & Catterall PH (1997) Enhancement and inhibition of microbial activity in hydrocarbon-contaminated arctic soils: implications for nutrient-amended bioremediation. Environ. Sci. Technol. 31: 2078–2084.
Bragg JR, Prince RC, Harner EJ & Atlas RM (1994) Effectiveness of bioremediation for the Exxon Valdez oil spill. Nature 368: 413–418.
Breedveld GD & Karlsen DA (2000) Estimating the availability of polycyclic aromatic hydrocarbons for bioremediation of creosote contaminated soils. Appl. Microbiol. Biotechnol. 54: 255–261.
Breedveld GD, Olstad G, Briseid T & Hauge A (1995) Nutrient demand in bioventing of fuel oil pollution. In: Hinchee RE, Miller RN & Johnson PC (Eds), In Situ Aeration: Air Sparging, Bioventing and related Remediation Processes, pp 391–399. Battelle Press, Columbus.
Carmichael LM & Pfaender FK (1997) The effect of inorganic and organic supplements on the microbial degradation of phenanthrene and pyrene in soils. Biodegradation 8: 1–13.
Cerniglia CE (1992) Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Biodegradation 3: 351–368.
Cleland DD, Smith VH & Graham DW (1997) Microbial population dynamics during hydrocarbon biodegradation under variable nutrient conditions. In: Alleman BC & Leeson A (Eds), In situ and on-site bioremediation, Vol 4, pp 105–110. Battelle Press, Columbus.
Davis JC (1986) Statistics and data analysis in geology. 2 edn. John Wiley & Sons, New York
Dyreborg S (1996) Microbial degradation of water-soluble creosote compounds. PhD thesis, Department of Environmental Science and Engineering, Technical University of Denmark, Lyngby.
Eriksson M, Dalhammar G & Borg-Karlson AK (2000) Biological degradation of selected hydrocarbons in an old PAH/creosote contaminated soil from a gas work site. Appl. Microbiol. Biotechnol. 53: 619–626.
Huijbregts C & Matheron G (1971) Universal kriging (an optimal method for estimating and contouring in trend surface analysis). In: Decision making in the mineral industry, Special vol. 12, pp 159–169. Canadian Institute of Mining and Metallurgy, Montreal.
Johnson CR & Scow KM (1999) Effect of nitrogen and phosphorus addition on phenanthrene biodegradation in four soils. Biodegradation 10: 43–50.
Karickhoff SW (1981) Semi-empirical estimation of sorption of hydrophobic pollutants on natural sediments and soils. Chemosphere 10: 833–846.
Karlsen DA & Larter SR (1991) Analysis of petroleum fractions by TLC-FID: applications to petroleum reservoir description. Organic Geochemistry 17: 603–617.
Lewis DL, Kollig HP & Hodson RE (1986) Nutrient limitation and adaptation of microbial populations to chemical transformations. Appl. Environ. Microbiol. 51: 598–603.
Liebeg EW & Cutright TJ (1999) The investigation of enhanced bioremediation through the addition of macro and micro nutrients in a PAH contaminated soil. Int. Biodeterioration Biodegradation 44: 55–64.
Madsen EL, Sinclair JL & Ghiorse WC (1991) In situ biodegradation: Microbiological patterns in a contaminated aquifer. Science 252: 830–833.
Mihelcic JR, Lueking DR, Mitzell RJ & Stapleton JM (1993) Bioavailability of sorbed-and separate-phase chemicals. Biodegradation 4: 141–153.
Millette D, Butler BJ, Frind EO, Comeau Y & Samon R (1998) Substrate interaction during aerobic biodegradation of creosoterelated compounds in columns of sandy aquifer material. J. Cont. Hydrology 29: 165–183.
Mueller JG, Chapman PJ & Pritchard PH (1989) Creosotecontaminated sites. Environ Sci Technol 23: 1197–1201.
Smith VH, Graham DW & Cleland DD (1998) Application of resource ratio theory to hydrocarbon biodegradation. Environ. Sci. Technol. 32: 3386–3395.
Sundström, G, Larsson Aa, Tarkpea M (1986) Creosote. In: Hutzinger O (Ed), The Handbook of Environmental Chemistry, vol 3D. Anthropogenic Compounds. Springer Verlag, Berlin.
Swindoll CM, Aelion CM & Pfaender FK (1988) Influence of inorganic and organic nutrients on aerobic biodegradation and on the adaptation response of subsurface microbial communities. Appl. Environ. Microbiol. 54: 212–217.
Trezesicka-Mlynarz D & Ward OP (1995) Degradation of polycyclic aromatc hydrocarbons (PAHs) by mixed culture and its component pure cultures, obtained from PAH-contaminated soil. Can. J. Microbiol. 41: 470–476.