扩散体系下污染物降解途径的“升维”破译

摘要

随着工农业的发展,大量的有机物被排放至环境中.2009年对8个省份,641口水井的水质分析显示,中国有73.8％的地下水体处于不同程度的污染状态(《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》).地下水污染不仅影响了饮用水安全,同时也对地下水体生态系统造成了巨大的威胁.生物降解是地下环境中最重要的污染物自然修复过程之一.生物降解是地下环境中最重要的污染物自然修复过程之一。这一技术已被逐渐应用到了环境修复工作中。但是目前对于相关成本和技术挑战的定量化评估还不够充分。本真同位素动力学效应仅由分子尺度上的成键、断键过程决定。然而，生物化学反应网络、物质传输等因素会对在不同研究尺度下观测到的表征同位素分馏值带来不确定的影响。分子尺度上的本真同位素动力学效应不一定能够在细胞尺度上直接观察到。因为生物活性、反应物浓度及其在细胞膜上的传输等过程都会影响到细胞尺度上可观测的表征同位素分馏值。微生物的个体或种群之间的竞争将进一步影响群落尺度上表征同位素分馏值的不确定性。此外，在流域尺度上采样时，我们观察的是经历了一系列反应和传输过程的空间同位素值分布。因此，试图通过流域尺度上观察到的同位素效应来还原分子尺度上的本真同位素动力学效应，是一个巨大的挑战，反之亦然。