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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

2,2-双（4-氯苯基）-1,1,1-三氯乙烷（DDT），是首批被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》受控名单的持久性有机污染物（POPs）之一。由于其亲脂性，DDT一旦进入土壤就会被其中的有机组分牢固吸附，很难迁移至其它介质中，从而导致土壤中DDT浓度远高于水体和大气。农田土壤中的DDT可被作物吸收而危及农产品质量安全，因此，如何加速消除土壤中的DDT成为近年来亟待解决的重要土壤环境问题。

由于DDT含有较多的氯取代基，氯原子强烈的吸电子性使其很难被好氧微生物氧化降解，而在厌氧条件下，DDT较易发生还原脱氯作用。因此，厌氧条件下的还原脱氯反应是DDT有效降解的关键。红壤性水稻土中大量的天然铁氧化物可促使一些氯代有机污染物发生还原脱氯降解，研究红壤性水稻土中氯代POPs加速降解潜力具有重要的实际意义。

国内外研究现状

研究表明，在一些代谢途径中腐殖质分子中的醌类基团能够作为胞外电子受体，同时该基团获得的电子能够提供给脱氯微生物进行还原脱氯降解，因此醌类起到电子传递体/穿梭体的作用。由于腐殖质结构复杂，实验室中常用其同类物蒽醌-2, 6-二磺酸盐（anthraquinone-2,6-disulfonate, AQDS）进行研究。大量研究证实，AQDS能够起到电子穿梭体的作用，在微生物和电子供体/电子受体之间传递电子。然而，关于电子供体基质和AQDS与红壤性水稻土中铁氧化物交互作用对其中DDT还原脱氯的影响鲜有报道。

2. 研究的基本内容

本研究模拟泥浆工艺进行厌氧培养实验，选择红壤性水稻土作为供试土壤，拟采用腐殖酸类似物AQDS作为电子传递体，柠檬酸作为电子供体基质，探索二者交互作用对反应体系中DDT还原脱氯降解的作用；通过分析体系中DDT及其脱氯产物浓度变化以及Fe(Ⅲ)还原生成具有脱氯功能的Fe(Ⅱ)动态、CH₄生成动态、泥浆体系pH/Eh变化动态，建立各影响因素与DDT还原脱氯降解之间的量化消长关系，揭示AQDS和柠檬酸交互作用对DDT还原脱氯降解的影响机理。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

本研究采用泥浆培养实验，反应器为100 ml配有密封垫的棕色储液瓶。每瓶泥浆体积为50ml，土水比例为1/10。设以下5个处理：①灭菌土对照（灭菌对照）；②ddt污染土壤（对照）；③ddt污染土壤 柠檬酸（柠檬酸）；④ddt污染土壤 aqds（aqds）；⑤ddt污染土壤 柠檬酸 aqds（柠檬酸 aqds）。实验设3个重复。向培养瓶中通入氮气30 min后拧紧瓶塞，使得培养瓶达到严格密封厌氧条件，随后将培养瓶于25℃的震荡培养箱中培养（150 r min^-1）。培养20天，每4天取一次样。测定其中的ddt及其降解产物含量，并测定土壤中二价铁/fe(Ⅱ)含量；分析每周ch₄释放量；每次取样时测土壤ph和氧化还原电位（eh）。每次取样完毕后，向培养瓶中通入氮气30 min后拧紧瓶塞，继续培养。

4. 参考文献

chen m j, cao f, li f b, et al. anaerobic transformation of ddt related to iron(iii) reduction and microbial community structure in paddy soils. journal of agricultural and food chemistry, 2013, 61: 22242233.

aulenta f, maio v d, ferri t, majone m. the humic acid analogue antraquinone-2,6-disulfonate (aqds) serves as an electron shuttle in the electricity-driven microbial dechlorination of trichloroethene to cis-dichloroethene. bioresour technol. 2010, 101(24): 9728-33.

cao f, liu t x, wu c y, et al. enhanced biotransformation of ddts by an iron- and humic-reducing bacteria aeromonas hydrophila hs01 upon addition of goethite and anthraquinone-2,6-disulphonic disodium salt (aqds). journal of agricultural and food chemistry, 2012, 60: 1123811244.