黄河泥沙对酚类化合物生物降解速率的影响及其模型研究

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1、华北水利水电学院硕士学位论文黄河泥沙对酚类有机物生物降解速率的影响及其模型研究摘要黄河是我国的第二大内陆河,也是污染较为严重的一条河流,在黄河的众多污染物中,酚类是其中的一种重要污染物。含沙量大是黄河一大特征，其多年平均输沙量和平均含沙量在我国的水系中排名第一，在世界河流中也是含沙量最高、输沙量最大。许多研究表明，黄河泥沙会吸附污染物，也会影响有机污染物生物降解。因此研究黄河泥沙对有机污染物生物降解速率的影响，分析影响机理，建立影响模型具有十分重要的理论和现实意义。论文以酚类污染物为对象，围绕上述目标进行了初步研究。研究在实

2、验室模拟条件下，以黄河原水和黄河泥沙为介质，采用紫外-可见分光光度计检测，分别测定9种酚类化合物在初始浓度均为10mg/L的黄河水中的生物降解过程。通过比较添加泥沙（浓度为20g/L）和对照的差异，计算出泥沙对9种酚类化合物生物降解速率的影响值，然后采用相关分析及回归分析建立黄河泥沙影响酚类有机物生物降解速率模型。建立模型经过4个主要步骤：①采用ChemOffice2004计算出9种酚类化合物的各自17种间接结构参数、17种几何结构特征参数和16种电子构型特征参数值；②采用SPSSStatistics17.0软件进行简单相关

3、分析，算出分子特征参数与影响率间的相关关系，并剔除对其影响不显著的参数；③采用SPSSStatistics17.0软件进行因子分析，并最终提取出重要参数；④采用SPSSStatistics17.0软件对重要参数进行回归分析，得到泥沙影响酚类化合物生物降解的模型。并根据模型对泥沙的影响机理进行分析。研究结果表明，黄河泥沙对酚类有机物生物降解速率的影响因子有分子的伽玛极化指数、正辛烷/水分配系数和水溶解度。其中与水溶解度呈正相关，与伽玛极化指数、正辛烷/水分配系数呈负相关。影响大小用以下关系式表达：影响率%=0.67-0.1[G

4、ammapol]-0.328[LogP]+0.000006352[Sol]根据研究结果分析了泥沙对酚类物质生物降解速率影响的机理：一是增加其水溶解度，促进酚类物质降解；二是影响酚类化合物的分子极性，非极性分子与酶吻合较好,而极性分子与酶吻合程度较差，即极性越小，泥沙对酚类化合物生物降解的促进作用就越明显。关键词：黄河泥沙；酚类化合物；生物降解；相关分析；QSBR模型I华北水利水电学院硕士学位论文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