酚类化合物是在水环境中广泛分布的持久性有机污染物。由于硝基酚类化合物对人体健康和生态环境具有巨大而且深远的危害,引起了国内外学者的广泛关注。本文以2,4-DNP(2,4-二硝基苯酚)为代表,考察分析了针铁矿及2,4-DNP对产甲烷和反硝化过程的影响,探究了厌氧产甲烷和厌氧反硝化体系中针铁矿对2,4-DNP的降解转化过程的影响,利用LC-MS对2,4-DNP生物转化的中间产物进行了分析,采用PCR-DGGE分子生物学方法对微生物群落进行了分析,得到的主要结论如下:1)无论厌氧产甲烷还是反硝化体系中,2,4-DNP能够有效分解,降解率几乎达到100%,且随着针铁矿添加量的增加,2,4-DNP降解速率加快。2)产甲烷体系中,添加2,4-DNP会抑制产甲烷;反硝化体系中,添加2,4-DNP也会抑制生成氮气,但是,添加针铁矿可以减轻2,4-DNP对生成氮气的抑制作用,且随着针铁矿质量增加,减轻越明显。3)产甲烷体系中,不加针铁矿时中间产物有:2-硝基苯酚、4-硝基苯酚、2,4-二氨基苯酚、2-氨基-4-硝基苯酚(或2-硝基-4-氨基苯酚)、苯甲酸,添加针铁矿时未检测到2-氨基-4-硝基苯酚(或2-硝基-4-氨基苯酚)存在。针铁矿存在会促进中间产物的降解转化。4)反硝化体系中,不加针铁矿中间时产物有:2-硝基苯酚、4-硝基酚、2,4-二氨基苯酚、2-氨基-4-硝基酚(或2-硝基-4-氨基苯酚),添加针铁矿时中间产物仅检测到2-硝基酚、4-硝基酚。针铁矿存在会促进中间产物的降解转化。5)产甲烷体系中,降解2,4-DNP的主要菌种是Clostridium cylindrosporum和Methanosarcina thermophila TM-1,添加针铁矿可以促进可以降解2,4-DNP的微生物(Clostridium cylindrosporum、Clostridium sp.Strain Ade.TY和Methanosarcina sp)或者芳香化合物的微生物(Actinobacteria bacterium、Clostridiales bacterium mt11和Kurthia huakuii)的生长。6)反硝化体系中,降解2,4-DNP的主要菌种是Clostridium sp.Strain Ade.TY,添加针铁矿可以促进可以降解芳香化合物的微生物(Actinobacteria bacterium、Kurthia huakuii和Sporobacter)的生长从而促进降解2,4-DNP。
