2根际降解土壤PCBs机理

PCBs是一种半挥发性的持久性有机污染物，土壤中的PCBs存在不受植物根系影响的自然衰减过程，因此Terzaghi等^[24]认为，在考察根际效应对土壤PCBs降解的影响时，应该同时考察三种影响:1自然衰减(Natural attenuation, NA)。2根际降解(Rhizoremediation, RR)。3自然衰减和根际降解的联合作用(NA and RR)。大量的室内实验在设置了自然衰减的空白对照组后均表明植物根际降解土壤PCBs的巨大潜力^[25-28]。根际环境的作用和根际降解的刺激共同促进了这一结果。一方面，根际土壤区域，pH值、温度、有机质含量及氧化还原条件的变化等均使植物根系产生对外界不良环境的适应性反应^[29]。离根越近，对不良环境的适应性反应越明显^[30]。通过土壤环境变化的外因，为土壤微生物活动及有机污染物的降解创造有利的生态位，从而间接促进了PCBs的降解^[31-32]。另一方面，环境的外因并不能直接作用于土壤PCBs的降解，根际降解的内因才是土壤PCBs减少的直接原因。其具体的作用机理大致可分为三类^[33]：1土壤微生物效应的间接微生态过程；2土壤酶反应的直接微生态过程; 3根系分泌物诱导的共代谢或协同代谢微生态过程。正是内因、外因的共同作用下，植物根际降解土壤PCBs才具有显著的意义。

2.1土壤环境对PCBs降解的影响

2.1.1土壤pH、温度

根际与非根际土壤在环境上的差异性造就了根际降解的理论前提。pH值及温度的变化既能对有机污染物在根际的固定行为和活化情况产生显著影响，同时也是植物对土壤有机污染物产生抗性或解毒机制的重要机理之一^[34]。Juergen等^[35]通过研究不同pH条件下的PCBs降解情况发现，还原性脱氯的最佳PH范围为7-7.5。此外，pH还能影响脱氯位置，6-8对应对位脱氯，6-7.5则对应邻位脱氯，而间位脱氯受pH的影响较小。Wu等^[36]通过对比不同温度下PCBs的降解情况发现土壤微生物对沉积物中Aroclor1260的脱氯过程存在着20-27°C这样一个最佳的还原性脱氯的温度范围，且不同的温度范围往往对应着不同的脱氯过程。近年来对土壤温度及pH的研究逐步聚焦于关注土壤PCBs浓度对pH、温度等条件变化的响应机制。肖磊等^[37]发现土壤PCBs浓度的空间分布存在一定差异性，且其分布主要受pH值影响。祁志福等^[38]等研究PCBs污染土壤热脱附工艺时发现随温度及加热时间增加，土壤PCBs的去除率越高。但目前鲜见有预测模型能准确描述这一响应机制。