黃河泥沙對酚類化合物生物降解速率的影響及其模型研究

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1、華北水利水電學院碩士學位論文黃河泥沙對酚類有機物生物降解速率的影響及其模型研究摘要黃河是我國的第二大內陸河,也是污染較為嚴重的一條河流,在黃河的眾多污染物中,酚類是其中的一種重要污染物。含沙量大是黃河一大特征，其多年平均輸沙量和平均含沙量在我國的水系中排名第一，在世界河流中也是含沙量最高、輸沙量最大。許多研究表明，黃河泥沙會吸附污染物，也會影響有機污染物生物降解。因此研究黃河泥沙對有機污染物生物降解速率的影響，分析影響機理，建立影響模型具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。論文以酚類污染物為對象，圍繞上述目標進行了初步研究。研究在實

2、驗室模擬條件下，以黃河原水和黃河泥沙為介質，采用紫外-可見分光光度計檢測，分別測定9種酚類化合物在初始濃度均為10mg/L的黃河水中的生物降解過程。通過比較添加泥沙（濃度為20g/L）和對照的差異，計算出泥沙對9種酚類化合物生物降解速率的影響值，然后采用相關分析及回歸分析建立黃河泥沙影響酚類有機物生物降解速率模型。建立模型經過4個主要步驟：①采用ChemOffice2004計算出9種酚類化合物的各自17種間接結構參數(shù)、17種幾何結構特征參數(shù)和16種電子構型特征參數(shù)值；②采用SPSSStatistics17.0軟件進行簡單相關

3、分析，算出分子特征參數(shù)與影響率間的相關關系，并剔除對其影響不顯著的參數(shù)；③采用SPSSStatistics17.0軟件進行因子分析，并最終提取出重要參數(shù)；④采用SPSSStatistics17.0軟件對重要參數(shù)進行回歸分析，得到泥沙影響酚類化合物生物降解的模型。并根據(jù)模型對泥沙的影響機理進行分析。研究結果表明，黃河泥沙對酚類有機物生物降解速率的影響因子有分子的伽瑪極化指數(shù)、正辛烷/水分配系數(shù)和水溶解度。其中與水溶解度呈正相關，與伽瑪極化指數(shù)、正辛烷/水分配系數(shù)呈負相關。影響大小用以下關系式表達：影響率%=0.67-0.1[G

4、ammapol]-0.328[LogP]+0.000006352[Sol]根據(jù)研究結果分析了泥沙對酚類物質生物降解速率影響的機理：一是增加其水溶解度，促進酚類物質降解；二是影響酚類化合物的分子極性，非極性分子與酶吻合較好,而極性分子與酶吻合程度較差，即極性越小，泥沙對酚類化合物生物降解的促進作用就越明顯。關鍵詞：黃河泥沙；酚類化合物；生物降解；相關分析；QSBR模型I華北水利水電學院碩士學位論文YELLOWRIVERSEDIMENTINPHENOLSBIODEGRADATIONRATEIMPACTSANDMODELRESEA

5、RCHABSTRACTTheYellowRiveristhesecond-largestinlandinChina,butalsomoreseriouspollutionofriver.PhenolicisonekindofimportantpollutantswhichmanypollutantsintheYellowRive.YellowRiversedimentisamajorfeatureoflarge,itsannualaveragesedimentloadandaveragesedimentconcentrati

6、oninthewatersystemrankedfirstinChina,Moreover,intheworldriversishighest,sedimentproductionconcentrationisthelargest.Manystudiesshow,theYellowRiversedimenttrapspollutantswillalsoaffectdegradationoforganicpollutants.Therefore,theYellowRiversedimentstudybiodegradation

7、rateoforganicpollutantsintheimpactanalysisofthemechanism,theestablishmentofmodelisveryimportanttheoreticalandpracticalsignificance.Takingphenolicpollutantsasobject,andaroundtheabovetargetswasstudied.Inlaboratoryconditions,therawwaterandsedimentasmedium,theYellowRiv

8、erbyuv-visspectrophotometerdetection,thekindsof9phenoliccompoundsweremeasuredinthebiologicaldegradationprocessintheinitialconcentrationis10mg/Lof