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微生物–河川底泥清潔工

壬基酚、鄰苯二甲酸酯類、多環芳香族碳氫化合物等汙染物是環保署公告列管的毒化物,又稱為「內分泌干擾物」。遺憾的是,已證實淡水河底泥含有上述3類汙染物,凸顯需要淨化的警訊。
 
 
 
壬基酚、鄰苯二甲酸酯類、多環芳香族碳氫化合物等汙染物是環保署公告列管的毒化物,又稱為「內分泌干擾物」。

這類物質經由空氣、水、土壤、食物等途徑進入生物體內,並在體內形成假性荷爾蒙訊號,干擾正常分泌機制,造成內分泌失調現象,例如鯉魚雌雄同體,嬰兒先天異常,子宮內膜異位,精蟲數量減少,前列腺癌與睪丸癌等都與內分泌干擾物有關。遺憾的是,已證實淡水河底泥含有上述3類汙染物,凸顯需要淨化的警訊,這也是東吳大學微生物學系張碧芬教授探討河川底泥微生物分解汙染物的原因。

微生物非常微小,須在顯微鏡下觀看,且有好氧菌、厭氧菌之分,凡是需要氧氣的稱為好氧菌,反之是厭氧菌。它們種類繁多,無所不在,會繁殖、死亡、吃東西、排泄,其進食行為稱為「分解」,排泄物稱為「代謝產物」。

在人類眼中的汙染物是它們的食物,只不過不同種類的微生物具有不同的分解能力,譬如某些菌株分解某些汙染物的能力較強,又如環境條件的改變會影響其分解速率等。若能知道河川底泥微生物的分解能力,哪些汙染物由哪些菌株分解,什麼環境或方法可促進分解,代謝產物如何……應有助於河川的淨化。

張教授和她的學生在夏季與冬季在淡水河上、中、下游5個地點收集底泥樣本,然後在好氧菌分解壬基酚的觀察中發現,微生物分解的最佳環境是攝氏30度,pH值7。若添加界面活性劑Brij-35或纖維素可促進分解,若添加腐植酸、重金屬或其他汙染物會抑制分解,而分解能力較強的是芽孢桿菌屬中的3種菌株。

另在厭氧菌的觀察上,厭氧菌分解速率比好氧菌慢,但若隔一段時間(如1個月或半個月)餵食一些汙染物,待厭氧菌適應後就可慢慢促進分解,促進或抑制厭氧菌分解的添加物則與好氧菌相同。至於另外兩種汙染物鄰苯二甲酸酯類與多環芳香族碳氫化合物的分解過程,則與壬基酚類似。

其他觀察發現:壬基酚最難分解,多環芳香族碳氫化合物次之,鄰苯二甲酸酯類較容易分解。在分解3種汙染物的菌株中都發現,芽孢桿菌屬是底泥微生物中表現最好的。在菌相觀察上,河川底泥菌相會隨季節、分解時間和添加物的改變而改變,促進分解作用的菌相較相似,抑制分解作用的菌相也較相似,不同採樣地點的微生物菌相則不相同。
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