多氯联苯(PCBs)污染土壤的生物修复

多氯联苯(PCBs)是一类持久性有机污染物(POPs),因氯原子取代位置和数量的不同共有209种同系物。近年来,土壤中的PCBs污染问题已引起人们的广泛关注。由于PCBs具有高分子稳定性、低水溶性和颗粒相高吸附势,土壤基质中PCBs的去除极其困难。此外,PCBs的高憎水性和亲脂性使之易于在动物体脂肪组织和母乳富集。生物修复技术是指利用生物有机体(绿色植物、微生物和动物)的作用将环境中污染物转化为无害或低毒产物的过程。生物修复技术具有成本低、高效和环境安全等特征,被认为是可替代传统的土壤污染修复技术的最佳选择之一。因此,通过综述国内外土壤PCBs污染现状和健康效应,以及土壤PCBs污染的生物修复最新研究进展和相关修复机理,对微生物修复、植物修复和蚯蚓修复目前存在的问题和后续研究方向进行了讨论及展望,以期为今后生物修复PCBs污染土壤提供有益参考。     

污泥农用后有机复合污染土壤强化修复初步研究

通过室内模拟试验,以持久性有机污染物（POPs）中毒性较强的多氯代有机污染物多氯联苯（PCBs）和有机氯农药（OCPs）为目标污染物,以不同碳源和水分条件为调控因子,研究了淀粉和葡萄糖等不同来源的碳、水分条件及其联合措施对污泥农用后多氯联苯（PCBs）和有机氯农药（OCPs）复合污染的长江三角洲地区土壤中两种有机污染物的削减影响及其贡献大小.结果表明,土壤水分含量为正常田间持水量时,加入淀粉和葡萄糖等碳源均一定程度地促进了真菌和细菌数量的增加,从而促进了土壤中PCBs和OCPs的降解;淹水可促进土壤中PCBs的降解,在一定程度上也促进了土壤中OCPs的降解.     

多氯联苯污染土壤修复技术研究进展

多氯联苯(PCBs)是一类在环境中广泛分布且难以降解的持久性有机污染物,对受多氯联苯污染土壤进行修复越来越受到重视.介绍了多氯联苯污染的危害性及其在土壤的迁移吸附行为,综述了近年来国内外多氯联苯污染土壤的修复技术,并对多氯联苯污染土壤修复技术的发展趋势进行了预测和展望.     

纳米零价铁与降解菌联合修复多氯联苯污染土壤效果的研究

多氯联苯（polychlorinated biphenyls, PCBs）是土壤中典型的污染物，纳米零价铁（nanoscale zero-valent iron,n ZVI）可以高效地将高氯代PCBs脱氯成更容易被微生物降解的低氯代PCBs。本研究从浙江省台州市某电子垃圾拆解场采集了受PCBs污染的土壤样品，采用nZVI与PCBs降解菌嗜吡啶红球菌（Rhodococcus pyridinovorans）R04开展联合修复研究，考察其对PCBs的去除效果。结果表明：nZVI与降解菌R04联合处理对土壤中PCBs总量及各氯代PCB同类物的去除效果均优于nZVI或R04单独处理；nZVI与降解菌R04联合处理32 d时，土壤中PCBs去除率达59.4%，高于单独使用nZVI的去除率（46.1%），也显著高于单独使用降解菌R04的去除率（34.4%,P<0.05）。因此，nZVI与降解菌联合修复PCBs污染土壤具有较好的应用潜力。     

多氯联苯(PCBs)污染土壤生物修复的研究进展

多氯联苯由于具有持久性和亲脂性,在环境中广泛存在,其中土壤是其重要的库,对受多氯联苯污染土壤进行生物修复越来越受到重视。综述了生物修复多氯联苯污染土壤的研究进展,从生物修复主体角度论述了生物修复可能存在的类型和机理,并对目前生物修复技术应用于PCBs污染土壤所存在的问题进行了探讨。     

土壤多氯联苯迁移规律研究——以浙东沿海典型固废拆解区为例

[目的]研究土壤多氯联苯迁移规律。[方法]以浙东沿海某典型固废拆解区为研究区,通过对2004和2008年土壤、水体中PCBs含量的对比和典型地区PCBs含量的分析,对研究区土壤PCBs迁移规律进行研究。[结果]受地形影响,在水动力作用下,土壤中的PCBs可以发生长距离的迁移,并在低洼处的土壤表层浓集。[结论]建立了PCBs迁移模式,并对土壤多氯联苯污染的治理提出了新思路。     

内蒙古河套灌区耕作层土壤中PCBs的污染特征和健康风险

为探讨黄灌区耕作层土壤中多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)的污染特征,评估其健康风险,在典型黄灌区——内蒙古河套灌区采集74个粮食作物种植土壤表层样品,检测分析土壤中PCBs的含量和组成,利用主成分分析探索其来源,通过USEPA健康风险评价模型评估人群暴露PCBs的致癌与非致癌风险。结果表明,PCBs浓度范围为ND~246.13 ng·g^-1,均值为35.63 ng·g^-1,与国内其他灌区相比,处于较高污染水平,其中乌拉特与乌兰布和灌域受污染程度最严重;灌区以低氯联苯为主,高氯联苯检出率不足1%。经主成分分析,灌区PCBs污染主要来源于电力设备以及国产油漆涂层添加剂的使用、残留。健康风险评价结果显示,土壤中PCBs对成人存在一定的致癌风险,对儿童存在致癌与非致癌风险,经口摄入和皮肤接触是主要的风险途径。     

内蒙古解放闸灌域表层土壤多氯联苯污染特征和来源分析

在内蒙古解放闸灌域采集49个表层土壤样品,采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)测定8种多氯联苯PCBs的浓度,探讨PCBs的污染特征、组成特征、空间分布和污染来源,以及土壤理化性质对PCBs浓度分布的影响。结果表明,解放闸灌域表层土壤中∑PCBs浓度范围为ND～209.95 ng·g~(-1),均值为15.09 ng·g~(-1),与国内外其他地区相比,处于较低污染水平。PCB1、PCB29和PCB47的均值和检出率均较高,是解放闸灌域表层土壤中的优势污染物。土壤中PCBs同系物组成表现为:PCB29(38.65%)PCB1(33.33%)PCB47(11.62%)PCB5(8.25%)PCB98(8.14%),其余单体的检出量很少,说明主要以低氯联苯污染为主。土壤中PCBs浓度的空间分布存在一定差异性,表现为东北高于西南,其西南部呈点状分布。土壤理化性质对PCBs浓度的影响表现为:PCBs浓度分布受pH值的影响,而不受有机质、EC值、砂粒、粉粒和黏粒的影响。相关性分析和因子分析结果显示,解放闸灌域表层土壤中PCBs的污染源主要来自电容器和变压器油的泄露。     

紫花苜蓿-菌根真菌-根瘤菌对多氯联苯污染土壤的修复作用

以紫花苜蓿为材料,运用盆载试验,通过接种根瘤菌、菌根真菌对多氯联苯污染土壤的修复效应进行了研究.结果表明,紫花苜蓿对土壤中多氯联苯浓度降低具有重要作用,重污染土壤中平均降低了24.48%,轻污染土壤平均降低了19.14%;根瘤菌和菌根真菌双接种强化了紫花苜蓿对多氯联苯的修复作用,污染土壤的修复效果与土壤原污染程度有关;紫花苜蓿-菌根真菌-根瘤菌协同修复效果在重污染土壤中强于轻污染土壤;同时紫花苜蓿对土壤中PCBs表现出较强的耐性,因而可以作为PCBs污染土壤的植物修复材料.     

上海农村及郊区土壤中PCBs污染特征及来源研究

2007年3月采集上海市农村及郊区36个表层土壤样品,采用气相色谱法对土壤中的多氯联苯(PCBs)残留进行了分析,揭示了土壤中PCBs的残留水平、分布、组成特征及来源.结果表明,试区土壤中共检出62种PCB,总浓度最高2530 ng·kg-1,最低71.7 ng·kg-1,平均含量534 ng·kg-1.较高污染浓度主要是编号为BS2、SJ6、JS4和FX4的土壤样品,但从整体采样区域来看,其污染可能主要来源于城区污染导致的区域大气沉降或是全球大气传输所致.上海农村及郊区土壤PCBs污染物以Tri-CBs和Tetra-CBs为主,主要以工业Aroelor1242来源为主.相关性分析显示,土壤中PCBs与TOC具有显著相关性,尤其是对于挥发性较强的低氯代PCBs,表明TOC是影响上海市土壤中PCBs持留的重要因素之一.聚类分析显示,部分采样点PCBs污染与工业品使用有关,但可能还存在其他来源.     

多氯联苯污染土壤的微生物生态效应研究

以多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)自然污染的农田土壤为材料,分析土壤中微生物区系组成、生物毋C、N、土壤基础呼吸以及微生物群落功能多样性的变化.研究结果表明,在以4-氯、5-氯同系物为主的PCBs污染土壤中,污染程度对土壤细菌、放线菌的数量影响不明显,而真菌的数量除与土壤污染程度有关,可能还受到土壤pH等性状的影响;土壤微生物C、N与土壤基础呼吸随污染程度的加剧呈下降趋势.但微生物C/N基本没有变化;Biolog分析显示,土壤微生物代谢刮面(AWCD)及Simpson指数在污染程度相差较大的两组土壤样品中差异均达到了显著性水平,表明PCBs污染引起了土壤微生物群落功能多样性下降,降低了微生物对不同单一碳源底物的利用能力.     

表面活性剂强化土壤中PCBs的解吸研究(摘要)(英文)

[目的]为研究表面活性剂对PCBs的解吸效果的强化提供理论依据。[方法]通过研究十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、Tween80和十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)3种表面活性剂对土壤中多氯联苯(PCBs)解吸效果及其本身在水和土壤中的分配,分析了表面活性剂在水和土壤中的定量分配对PCBs的解吸行为的影响。[结果]单种表面活性剂对PCBs的解吸效果的强化作用为:Tween80SDBSHTAB;3种表面活性剂在土壤上都有较大的吸附,吸附作用大小为:HTABTween80SDBS;表面活性剂对PCBs解吸效果的强化作用主要由表面活性剂水相胶束浓度贡献,且PCBs的解吸率同水相胶束浓度正线性相关。在土壤修复过程中,为使土壤中PCBs达到较大的解吸,必须使用较高的表面活性剂浓度,使水相表面活性剂对PCBs的解吸强化作用大于吸附态表面活性剂的PCBs解吸的抑制作用。[结论]得到了3种表面活性剂对土壤中的PCBs的解吸效果的强化作用,为进一步分析提供了理论依据。     

表面活性剂强化土壤中PCBs的解吸研究

[目的]为研究表面活性剂对PCBs的解吸效果的强化提供理论依据。[方法]通过研究十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、Tween 80和十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）三种表面活性剂对土壤中多氯联苯（PCBs）解吸效果及其本身在水和土壤中的分配,并分析了表面活性剂在水和土壤中的定量分配对PCBs的解吸行为的影响。[结果]单种表面活性剂对PCBs的解吸效果的强化作用为：Tween 80〉SDBS〉HTAB;3种表面活性剂在土壤上都有较大的吸附,吸附作用大小为：HTAB〉Tween 80〉SDBS;表面活性剂对PCBs解吸效果的强化作用主要由表面活性剂水相胶束浓度贡献,且PCBs的解吸率同水相胶束浓度正线性相关。[结论]得到了3种表面活性剂对土壤中的PCBs的解吸效果的强化作用,为进一步分析提供了理论依据。     

兰州地区PCBs的长距离传输潜力及其总持久性模拟研究

运用TaPL3 (version 3.00)模型计算了7种PCBs同系物在兰州地区通过大气和水体的特征迁移距离(CTD)及其总持久性(Pov),讨论了其长距离传输潜力(LRTP)和Pov之间的关系,并以PCB28为例,应用灵敏度分析方法对模型的不确定性进行了研究.结果显示,兰州地区PCB28、PCB52、PCB77、PCB101、PCB 138、PCB153和PCB180通过大气的CTDar在250～2 500 km之间,Pov在500～33 000 d之间,PCB138、PCB153和PCB180对源区影响较大;通过水体的CTDwater在6 500～61 000 km之间,Pov在850～36 000 d之间,PCB28、PCB52、PCB77和PCB101对源区影响较大.7种PCBs的同系物LRTP和Pov之间没有直接的联系,就排放到大气中的PCBs而言,对Pov和CTD影响最大的参数都是理化参数;就排放到水体中的PCBs而言,Pov比CTD更依赖于PCBs的理化性质,而CTD比Pov更依赖于环境条件.同国外的研究相比,兰州地区PCB28通过大气的CTDar偏低,通过水体的CTDwater偏高,PCB28通过大气和水体的Pov都偏高.     

电动强化过硫酸钠修复多氯联苯污染土壤的研究

选取PCBs实际污染土壤为研究对象,研究了电动增强Na₂S₂O₈氧化修复PCBs污染土壤的效果,同时考察了两端投加、反转电场和碱活化Na₂S₂O₈对土壤中PCBs降解的影响。结果表明,从阴、阳极分别加入10%的Na₂S₂O₈,增大了电流强度和电渗流量,电场能够促进Na₂S₂O₈在土壤中的迁移以及对土壤中PCBs的降解。从土壤中残留PCBs的分布可以看出,电渗流对氧化剂的迁移作用要高于电迁移。由于阴极的去极化作用,反转电场没有促进Na₂S₂O₈对土壤中PCBs的降解。碱活化Na₂S₂O₈对土壤中PCBs的去除效率最高,达28.7%.PCBs的去除率较低跟土壤的异质性和氧化剂的损失有关。     

不同洗脱剂对污染场地土中多氯联苯洗脱效果的研究

[目的]为运用表面活性剂快速、有效地洗脱修复多氯联苯污染场地土壤提供理论依据。[方法]以宁波市某变压器垃圾填埋场的PCBs污染场地土壤为研究对象,选用3种非离子表面活性剂（Brij58、Brij30和Tween-80）以及2-羟丙基-β-环糊精作为洗脱剂,进行实验室批量洗脱试验,研究洗脱剂类型、洗脱剂浓度、温度、pH和洗脱次数对PCBs洗脱效率的影响。[结果J在4种洗脱剂中,B州58的洗脱效果最好。在温度为25℃、pH为4．5的条件下,10g/L Brij58对污染土壤中多氯联苯的洗脱效率最高,洗脱1次后的2-Cl、3-Cl、4-Cl和5-Cl取代的PCBs洗脱率分别为53％、52％、55％和83％。[结论]非离子表面活性剂B川58能够高效洗脱污染场地土壤中的PCBs。     

太原市农田土壤中多氯联苯污染特征及健康风险

[目的]研究多氯联苯(PCBs)在太原市农田土壤中的分布特征、来源以及对周围人群的健康风险.[方法]以太原市农田土壤为研究对象,分析测定土壤中7种指示性PCBs的含量,并根据太原市人群实际情况的暴露参数和USEPA的部分参数,对太原市农田土壤中PCBs的健康风险进行评价.[结果]太原市农田土壤中7种指示性PCBs的平均值为87.29μg/kg,以六氯及以上的高氯联苯为主;与国内外其他城市土壤中PCBs的残留量相比较,太原市农田土壤中PCBs残留量处于相对较高水平;且35%采样点的∑7PCBs残留量高于农业用地限定值;主成分分析结果表明,土壤中PCBs污染可能主要与大型企业电子电力设备绝缘材料、电容器浸渍剂和变压器的泄漏,以及含有Aroclor1254绝缘材料、油漆添加剂和化产车间使用Aroclor1260一类的工业产品有关;太原市农田土壤中的PCBs在敏感用地和非敏感用地方式下均不会对成人和儿童产生非致癌健康风险;在2种不同用地方式下太原市农田土壤中PCBs对成人的综合致癌风险较小,但对儿童会存在一定的致癌风险,3种暴露途径对健康风险贡献率依次为经口摄入皮肤接触呼吸吸入.[结论]该研究可为太原市土壤污染残留分布分析及其评价提供参考.     

用POM-SPE方法研究秸秆焚烧对农田土壤吸附多氯联苯的影响

国内首次应用聚甲醛固相萃取（POM-SPE）方法研究了在农田土壤中秸秆焚烧对土壤吸附多氯联苯的影响。结果表明，与传统方法相比，该方法避免了多氯联苯较低的水溶性给直接测定土-水分配系数所带来的困难，是研究疏水有机物在土-水体系中吸附行为的较理想方法。研究还表明，土壤对多氯联苯的吸附能力随着土壤中灰分的增加而增加，各种同系物的土-水分配系数受灰分的影响程度不同．氯化程度低的同系物分配系数受影响程度大于氯化程度高的同系物，并且在灰分含量0．1％以下，分配系数对数值的变化率与土壤中灰分含量之间表现出较好的线性关系（r^2〉0．85）。稻草和麦草两种灰分对多氯联苯在土-水中的吸附影响未表现出明显的差异（P〉0．05）。