微波热修复石油污染土壤的影响因素研究

利用微波热修复技术快速修复原油污染的土壤.通过室内模拟试验,以灰漠土为供试土壤,将添加生物黑炭介质与微波技术相结合,达到修复土壤中石油污染的目的.在单因素试验基础上,采用 Box-Behnken 实验设计和响应曲面法,以生物黑炭作为外源吸波介质,对微波辐射时间、土壤含水率等因素对石油污染土壤微波热修复效果的影响进行研究.研究结果表明,微波功率为800 W,微波辐射时间10 min,土壤含水率10．3％,生物黑炭添加量6．9％,为石油浓度20 g/kg 时土壤最佳修复条件,此时土壤中石油烃降解率达到95．76％.此外研究结果显示,土壤含水率与土壤中生物黑炭的含量在微波热修复石油污染土壤中存在显著的交互作用.     

不同污染时长土壤中石油烃的生物去除特性及影响因素

利用生物刺激法修复不同污染时长的土壤,比较了向新污染(污染7 d)和陈旧性污染(污染5 a以上)土壤中加入有机肥、有机肥+KNO_3复合物(C∶N=100∶10)、脱硫石膏等处理剂对土壤中石油烃的去除效果。结果表明:对于新污染黄绵土,向土壤中加入有机肥、有机肥+KNO_3对土壤中石油烃去除效果较好,修复150 d时土壤中石油烃去除率分别为60.13%、56.09%;对于陈旧性污染土壤,施入有机肥+KNO_3、脱硫石膏对石油烃去除效果较好,修复150 d时土壤中石油烃的去除率分别为36.62%、36.61%;生物刺激对新污染土壤中石油烃的去除效率高于陈旧性污染土壤。两种不同污染时长土壤中的石油烃生物降解均符合伪一级动力学。生物刺激修复使土壤的pH值由8.50～8.56降低至7.35～7.91。新污染土壤中石油烃的降解率与pH值呈显著负相关(相关系数为-0.789),与微生物数量呈显著正相关(相关系数为0.849);陈旧性污染土壤中石油烃降解率与土壤pH值呈显著负相关(相关系数为-0.683)。研究表明,土壤受到石油污染后立即进行生物刺激修复有利于土壤中石油烃的去除,影响不同污染时长土壤中石油烃生物降解的关键因素并不相同。     

石油污染土壤的生物修复研究

通过田间试验研究了玉米和向日葵两种植物对石油污染土壤的修复作用,考察了外源菌(DX-9)对植物修复的强化和协同效应,对"外源菌-植物"修复效果进行了初步评价.结果表明,在10000mg·kg-1污染浓度下,150 d玉米、向日葵试验区土壤中石油降解率分别为42.5%和46.4%,较对照区提高了100.5%和118.9%.外源节细菌的施加可使生物修复速度显著加快,150 d"DX-9-玉米"和"DX-9-向日葵"试验区石油烃降解率分别达到72.8%和76.4%,较同期单独植物修复的降解率提高了71.3%和64.7%.500 d各试验区土壤中石油烃降解率分别为95.5%、96.1%、97.6%和98.9%,土壤中石油烃含量均低于国家标准规定限量(<500mg·kg-1);土壤主要理化性质、生物群落分布、呼吸强度及植物不同部位中石油烃的残留量与对照无显著差异.结果表明:玉米、向日葵与节细菌对石油污染土壤的联合生物修复效果显著;经过两年修复,污染土壤恢复健康状态.     

稠油污染土壤的臭氧预处理研究

采用蛭石模拟土壤,研究稠油污染土壤的臭氧预处理工艺.在臭氧浓度为50 mg·L-1,气体流量为0.2 m3·h-1的条件下,分析了臭氧通气时间、水土比、污染土壤陈化时间和污染浓度对土壤中石油烃去除率的影响.结果表明,模拟稠油污染土壤的最佳处理条件为臭氧通气30 min,水土比为0:1,此时总石油烃降解率为40.97%,其中芳烃降解率最高为90.18%,其次是饱和烃为61.81%.此外,臭氧预处理可以促使酯类等可溶性石油烃的生成,从而提高稠油的生物可利用率.因而,臭氧预处理能够降低后续处理的负荷,是一种可行的预处理方法.     

汉麻对石油污染土壤的修复能力研究

[目的]研究能源植物汉麻对石油污染土壤的修复能力,为植物修复技术的推广应用奠定基础.[方法]通过盆栽试验,研究不同浓度石油烃对汉麻生长发育的影响,分析汉麻对不同浓度石油烃的耐受能力和降解能力.[结果]结果表明,汉麻对石油污染具有较好的耐受性,土壤中石油烃浓度为4 000 mg/kg时,石油烃对汉麻生长发育的影响不显著;在土壤石油烃浓度在4 000 ～7 000 mg/kg时,汉麻能够有效促进土壤中石油烃的降解;汉麻对石油烃降解率可达55.68％～65.52％,明显高于空白对照（18.52％～ 23.86％）.[结论]汉麻适于修复中低浓度石油（≤7 000 mg/kg）污染土壤.     

油田落地原油污染物对玉米影响的研究

通过现场采样对落地原油污染的农田玉米进行了监测分析,并采用模拟试验方法,研究了落地原油对玉米的影响.结果表明,落地原油污染的农田和试验农田,玉米中石油总烃和芳烃质量分数明显地高于背景对照玉米,分别相对增加41.2%、30.4%和35.8%和48.2%;玉米中硫化物、苯并[a]芘含量和背景农田玉米相比差别不大;玉米中酚类含量增加不明显.试验玉米的株高、千粒重、蛋白质在土壤中原油浓度为200～800 mg·kg-1时,均有所增加,但当原油浓度高于某阈值时,对玉米生长发育和营养成分合成有抑制作用;对淀粉含量各浓度组普遍明显地增加,脂肪含量各浓度组差别不明显,无规律性.     

土著原油降解真菌的筛选及其降解效果

[目的]筛选土著原油降解真菌,研究其与植物联合修复原油污染的效果。[方法]从大庆长期原油污染的土壤中分离出原油降解真菌,通过菌落、菌丝形态及rDNA-ITS序列比对,确定种属,并且研究目标菌株在液体培养条件下单独接种于油污土壤和与玉米混合接种对土壤中总石油烃的降解效果。[结果]分离出的4种真菌分别为以木霉菌、尖孢镰刀菌、禾生小从壳和玉米赤霉,分别命名为x3、x5、x7和x9,4种真菌在3种接种条件下均表现出高效的石油烃降解率。但是,4种菌株在液体培养条件下降解率高于土壤中的,其中x9号真菌在与玉米混合接种后达到最大降解率78.01%,并在玉米根系发现明显的根瘤。[结论]真菌与植物联合修复土壤污染物是一种长期有效的、有利于土壤生境恢复的治理方法之一。     

苏丹草对镉-芘复合污染土壤的修复作用

采用室内盆栽试验,研究了苏丹草对不同浓度镉-芘复合污染土壤的修复作用。结果表明:在试验浓度范围内(芘0~305.47mg·kg-1,镉0~18.11 mg·kg-1)苏丹草未见死亡。苏丹草可以从镉-芘复合污染土壤中吸收镉,土壤中镉的植物去除率介于4.23%~17.88%之间,相同镉浓度条件下,镉植物去除率随着芘添加浓度的增大而显著减小;种植苏丹草可以显著提高土壤中芘的去除率,种植苏丹草的处理中芘的去除率为59.18%~88.46%,而无苏丹草对照组芘去除率仅为12.92%~40.73%;复合污染土壤中镉的添加显著抑制了土壤中芘的去除,且抑制程度随着镉添加浓度的增大而增加。因此,苏丹草对镉-芘复合污染土壤的修复效果受到污染物浓度水平及相互作用的显著影响。     

玉米草（Zea Mexicana）与海藻寡糖联合修复石油烃污染土壤的研究

采用玉米草及海藻寡糖联合修复技术研究了石油污染土壤的修复效果,对修复过程中酶活性变化进行了测定,并采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术测定了土壤中微生物群落的变化.结果表明,种植玉米草可以有效提高土壤中石油烃的降解,与对照相比石油烃降解率增加了11%;加入不同浓度海藻寡糖进一步增加了石油烃的降解效果,降解率最高达到28.6%.种植植物及加入海藻寡糖可以有效提高多酚氧化酶、脱氢酶及尿酶的活性.PCR-DGGE结果表明植物种植及海藻寡糖的加入增加了土壤中微生物数量,其微生物群落结构与未种植植物及修复前上壤相比发生了较大的变化.     

石油污染土壤对黄豆生长的生态毒性效应

【目的】分析石油污染对黄豆的生态毒性。【方法】通过盆栽试验,研究了土壤中不同石油烃质量浓度对黄豆幼苗叶绿素、丙二醛(MDA)含量和SOD活性的影响;通过田间试验,探讨了石油污染对黄豆生长性状、籽粒品质和土壤微生物的影响,考察了黄豆不同器官中石油烃的残留量。【结果】盆栽试验表明,当土壤中石油烃的质量浓度为3~5 g/kg时,其对黄豆幼苗叶绿素含量、MDA含量和SOD活性影响甚小;当其质量浓度为10 g/kg时,叶绿素含量减少10.8%,MDA含量增加12.4%,SOD活性降低9.8%。田间试验表明,土壤中石油烃的质量浓度为10 g/kg时,黄豆的出苗率、株高、根重及籽粒中的粗脂肪、粗蛋白质含量与对照无显著差异,但单株荚数、百粒重、单株产量和生物量较对照分别降低8.1%,10.0%,18.6%和7.7%;当土壤中石油烃的质量浓度由10 g/kg增加到30,50 g/kg时,黄豆根部石油烃残留量由3.15 mg/kg增加到10.64,17.87 mg/kg,黄豆籽粒中的苯并[a]芘含量由4.71μg/kg上升到5.32,5.59μg/kg,石油烃对黄豆的生长性状和籽仁品质有明显毒害作用,但对土壤细菌的生长表现出一定的促进作用。【结论】黄豆生长土壤中石油烃污染的安全限量为5 g/kg,黄豆不同部位石油烃的残留量表现为根>茎>叶>荚>籽粒。