表面活性剂强化过硫酸钠氧化修复石油烃污染土壤

为了提升石油烃污染土壤的修复效率，考察了不同表面活性剂(吐温-80 (Tw-80)、曲拉通X 100 (TX 100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS))对过硫酸钠氧化土壤中石油烃的强化效果，并分析了表面活性剂SDS强化修复效果较优的原因。土壤中石油烃的去除率遵循如下趋势：SDS>SDBS>TX 100>Tw-80。SDS强化修复效果较优可能与其在土壤中吸附量较小对石油烃的增溶效果好、上清液中过渡态金属含量较高及对过硫酸钠分解消耗少有关。通过优化反应参数，可以进一步提高SDS强化过硫酸钠氧化修复石油烃污染土壤的效率，对采自武汉和盘锦的两种石油烃污染土壤都具有较好的修复效果。     

辽河油田污染土壤石油总烃垂直分布特征

以不同开采年限的新老井场为研究对象,以未污染的苇田作为对照,开展了辽河油田土壤石油烃垂直分布特征研究。结果表明,由于含盐泥浆、含油废水和残油渣油泥等在井场开发过程中进入土壤,使井场土壤石油总烃含量(TPHs)显著高于对照,且老井场的污染程度重于新井场。新老井场污染土壤均表现为土壤TPHs含量随剖面深度增加而降低的趋势。     

活化过硫酸钠氧化法修复DDTs污染场地土壤研究

本研究探讨了利用Fe2+活化过硫酸钠氧化修复长江三角洲地区某典型DDTs污染场地土壤的可行性。研究了不同因素对目标污染物去除效率的影响,包括起始pH与矿物耦合因素、过硫酸钠/Fe2+浓度比值因素和过硫酸钠浓度因素等。结果表明,当磁铁矿和赤铁矿投加到只含有过硫酸钠的泥浆体系时,在酸性和中性条件下都能显著提高DDTs的降解率(P0.01),并且pH 3.2条件时DDTs的降解率高于pH 7.7条件时的DDTs降解率;零价铁和菱铁矿因其二价铁含量较高,导致矿物近表面Fe2+过剩而消耗硫酸根自由基,进而降低了DDTs氧化效率。pH 3.2时,Fe2+/Na2S2O8的最优值为1/20,在此条件下0.16 mol/L的活化过硫酸钠反应24 h后得到DDTs最高降解率约为90%。同时还比较了活化过硫酸钠、过硫酸钠、Fenton试剂、H2O2、双氧化试剂(活化过硫酸钠与双氧水混用)和高锰酸钾6种氧化剂对DDTs氧化效果,评价了不同氧化剂的优劣之处。研究发现Fe2+活化过硫酸钠可以有效地降解DDTs的4种同系物,pH 3.2条件时6种氧化剂对DDTs的氧化降解率由大到小顺序为:活化过硫酸钠过硫酸钠Fenton试剂双氧化剂高锰酸钾H2O2。本研究结果表明活化过硫酸钠氧化法是修复DDTs污染场地土壤的有效方法,有较好的应用推广性。     

过一硫酸盐的化学氧化机理及在有机污染土壤修复中应用研究进展

基于过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术因反应快速高效、降解有机污染物效果优越,在环境修复领域拥有广阔的应用潜能。经过活化的PMS化学氧化技术在有机污染废水处理中被广泛应用,污染物的去除机制也在不断被发现并完善,其在有机污染土壤修复中也已得到应用。本文综述了PMS对有机污染物的化学氧化机制,分析了有机污染物降解的自由基和非自由基反应过程,探讨了不同活化方式(碱、过渡金属、碳基材料、辐射等)对PMS降解有机污染物的影响,阐述了PMS在有机污染土壤修复中的研究进展和存在问题,并进行了研究展望。     

活化过硫酸钠氧化土壤对挥发性有机污染物吸附特性的影响

活化过硫酸钠(Sodium persulfate,SPS)氧化技术是一种新型的土壤修复技术。为了更科学地评价化学氧化处理后土壤的环境风险,本文通过亚铁离子活化过硫酸钠法对有机质(Organic matter,OM)含量存在显著差别的两种土壤进行氧化处理,比较了活化过硫酸钠氧化前后两种土壤样品对3种挥发性有机污染物的吸附特性。结果表明,亚铁活化的SPS能够氧化土壤中腐殖酸和胡敏素类的有机质。对OM含量较高的1号土,SPS氧化对有机质的去除率为71.9%。而对OM含量较低的2号土,SPS氧化对有机质的去除率为49.9%。1号土样对3种挥发性有机物的吸附以分配作用为主,氧化后的1号土样对3种物质的吸附机制不变,但吸附量有所增加;2号土样对3种挥发性有机污染物的吸附有一定的非线性,而氧化后的2号土样对3种物质的吸附线性特征增强。吸附数据用对数形式的Freundlich方程拟合得到分配系数lg Kf值,比较有机碳标化后的分配系数lg Kfoc,氧化后的土壤有机质对3种挥发性有机污染物的吸附特性有所提高。分析表明,SPS氧化了有机质中较多的极性组分(如羧基及羟基等),从而使处理后的土壤中有机质的非极性增强,强化了对非极性化合物的吸附。     

石油烃污染对陇东黄土高原土壤生物学及非生物学特性的影响

[目的]探索石油污染与土壤生物学及非生物学特性间相互关系,为陇东黄土高原地区石油污染土壤的综合治理提供基础数据和背景资料。[方法]采用常规方法测定甘肃省庆阳市5县,1区,8个采油区油污土壤化性质、酶活性和土壤微生物遗传多样性。[结果]土壤总石油烃含量(TPHs)与碱解氮、速效磷、pH值和脲酶呈负相关(p0.01),与土壤多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶呈正相关(p0.01);样地土壤TPHs含量低的土壤微生物Shannon-Wiener指数明显高于TPHs含量高的样地;NMDS排序结果显示,石油污染对该地区土壤影响最大的因子为土壤碱解氮和速效磷,其次为TPHs,pH值、脲酶、ShannonWiener指数及过氧化氢酶。[结论]陇东地区石油烃污染对土壤环境因子的影响主要表现在包括氮、磷等营养元素的有效循环、土壤脲酶活性和微生物群落多样性,而对土壤微生物群落丰富度、均匀度和速效钾的影响未达到显著水平。     

气相色谱-质谱法分段测定土壤中的可提取总石油烃

本文建立了用气相色谱-质谱法分段分析土壤中可提取总石油烃的检测方法,并对该方法进行了质量控制研究。土壤中的总石油烃的检测范围是C8(C7.6)~C34(C34.01)。用索氏提取,柱层析分离方法进行前处理,用C8(C7.6),C10(C10.1),C12(C11.7),C16(C15.5),C21(C20.8),C34(C34.01)标准品分别作为C8~C10(C7.6~C10.1),C10~C12(C10.1~C11.7),C12~C16(C11.7~C15.5),C16~C21(C15.5~C20.8),C21~C34(C20.8~C34.01)每段馏分的"替代物"定量,将C8~C34之间所有波峰面积分段积分,以"替代物"的线性关系计算每段馏分的浓度。该方法的质控结果:脂肪烃:相关系数为0.990 3~0.999 8;最低检出限为0.011~0.373 ng/μl;回收率为50.3%~109.3%;相对标准偏差为1.5%~11.3%;芳香烃:相关系数为0.991 3~0.997 6;最低检出限为0.004~0.047 ng/μl;回收率为53.6%~107.7%;相对标准偏差为3.2%~12.2%。本方法检测结果能准确反映土壤的污染程度并有助于生物毒性计算。     

生物修复石油污染土壤

本文概述了石油污染土壤的生物降解机制,分析了生物修复土壤污染技术及其影响因子,提出了强化生物修复的措施及其在我国的应用前景。     

微纳铁活化过硫酸钠降解污染土壤中DDTs的效果研究

作为典型的持久性有机污染物,DDTS尽管已被禁止使用,但由于其稳定的结构,土壤中仍然残留大量的DDTs,亟需开发快速高效的DDTs降解技术。基于此,本文研究了微米尺寸具有纳米单元的铁粉(微纳铁,micro/nano-Fe~Ⅱ)活化过硫酸钠(sodium persulfate,PS)降解场地污染土壤中DDTs的效果,并考察了微纳铁负载量、过硫酸钠浓度、反应时间及氧化-洗脱耦合对DDTs去除效率的影响。研究结果表明:微纳铁能有效活化Ps降解土壤中的DDTs,在Ps浓度为100mmol/L时,DDTs的降解率随着微纳铁负载量增加而增加,当微纳铁升高到44.8g/L时,p,p'-DDT和o,p'-DDT的降解率高达92.2%和95.1%。洗脱-氧化耦合实验中,3种表面活性剂Tween80、Brij35和SDBS,其中Brij35土壤洗脱液中DDTs的降解效率最高,微纳铁和Ps的摩尔比为4:1时,对DDTs有最佳的降解效果。以上研究结果为DDTs的去除提供了一种新的途径,也为其他有机污染场地的修复提供了一类新技术。     

基于可见-近红外反射光谱的油区农田土壤石油烃含量估测研究

利用可见-近红外光谱技术,研究油区农田土壤在颗粒为2mm、0.25 mm和0.15 mm时的光谱(原始、一阶微分、连续统去除、多次散射校正)反射率与石油烃含量变化的关系,建立并利用偏最小二乘回归模型估测了石油烃含量.结果表明:原始、连续统去除、多次散射校正光谱的反射率对石油烃含量变化的响应在350 ～ 600 nm最敏感(P＜0.05),一阶微分光谱的敏感波段为2 280 nm(|r|=0.81,P＜0.01);光谱预处理能明显提高石油烃含量的估测精度,但土壤研磨对估测精度的影响因光谱预处理方法而异.基于可见-近红外光谱技术,本研究确立了估测油区农田土壤石油烃含量的颗粒粒径(2 mm)和光谱预处理方法(一阶微分),实现了石油烃含量的快速、有效估测,探索了一种可替代传统分析技术的新方法.     

生物表面活性剂在石油污染土壤生物预制床修复中的应用研究

通过拮抗实验选用高效降解菌B2020,真菌F2006、F2008、F6、F9904、F9902进行互配,对生物预制床中的高凝油、稠油、特稠油、稀油进行处理,发现生物表面活性剂对石油的降解有促进降解作用,在90~120d降解率提高较大。如果空气温度较高,无论是否施用生物表面活性剂,石油的降解速率都得到了大幅度提高,平均提高幅度为15%左右。因此,生物修复应尽量选择在温度较高的季节进行。     

石油污染土壤的生物修复研究进展

对于石油污染土壤的修复,其生物修复具有环境友好、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术。本文较全面地介绍了石油污染土壤生物修复的影响因素、石油污染土壤的生物修复技术,并对该领域今后的研究重点进行了展望。     

铁碳复合纳米材料活化过硫酸盐降解土壤中对羟基联苯的机制研究

本文发展了一种高效、低成本的有机污染土壤修复技术,以生物炭和工业铁粉作为原料,采用工业球磨技术制备出了铁碳复合纳米材料,其能够高效活化过硫酸盐降解对羟基联苯。通过高分辨透射电子显微镜和元素扫描发现,球磨法制备的铁碳复合材料粒径为5-30 nm,平均粒径为15 nm,铁颗粒均匀分布于碳材料中；铁碳复合纳米材料的投加量为0.1 g/L、过硫酸钠的投加浓度为0.50 mmol/L,120 min内对水中对羟基联苯的去除率可达100%,而对土壤中的对羟基联苯的降解率也可达85%；利用电子顺磁共振技术发现铁碳材料活化过硫酸盐的主要机制是铁碳材料催化分解过硫酸盐产生具有强氧化能力的羟基自由基(.OH)和硫酸根自由基(SO_4^?-),从而快速降解有机污染物；该反应体系作用pH范围广、不受氯离子和硝酸盐干扰,将为有机污染土壤的修复提供了新的技术。     

锰氧化物对土壤中三氯生的化学氧化

本文选取江西鹰潭红壤、云南金墩红壤和河南封丘潮土,研究了农田土壤中三氯生(TCS)在有无锰氧化物下的降解过程,考察锰氧化物浓度和有机酸种类及浓度对TCS降解率的影响,并通过高效液相–飞行时间质谱仪分析TCS的降解产物,探讨TCS在土壤中被活性锰氧化物氧化降解的过程。结果表明:锰氧化物在3种不同类型土壤中均具有不同程度的TCS去除能力,水土比4︰1条件下,5 g/L的MnO₂在酸性土壤(江西鹰潭红壤)中对TCS的氧化能力最强,云南金墩红壤土壤次之,这说明锰氧化物的氧化能力与土壤pH呈负相关性。同时TCS的降解率随着土壤中锰氧化物的浓度增加而增加,当土壤中锰氧化物的浓度升高到50 g/L时,TCS在8 h内的降解率达到81%,其一级反应动力学常数与锰氧化物浓度之间具有线性相关性。土壤中小分子有机酸能够影响TCS的降解效率,其中高浓度草酸和柠檬酸对TCS的降解具有明显抑制作用;而酒石酸则相反。此外,在反应过程中检测到TCS聚合形成的二聚体产物,并在此基础上提出了氧化转化路径。以上结果为理解TCS在土壤中的衰减和转化提供了新的视野,也为氯酚类污染场地修复提供了理论支撑。     

长期石油污染土壤中胡敏酸的结构表征：热分析和软X射线近边吸收谱

对一口开采约20 年的废弃油井,在距离井口0.5、1.5、3.5、5.5和7.5 m处进行采样,采用差热-热重分析（(DTA-TGA）)和同步辐射软X射线近边吸收谱（(C-1s NEXAFS）)方法,研究了长期不同程度石油污染土壤中胡敏酸（(HA）)的结构特征。结果表明：随着与油井口距离的减小,HA的中温和高温放热峰的反应热及热失重增加,高温放热峰/中温放热峰比值增大;软X射线近边吸收谱显示,HA的芳香碳和羧基碳含量增加,脂族碳含量以及脂族碳/芳香碳比值下降。上述结果说明,随石油含量增加,HA的脂族性降低而芳香性增强。C-1s NEXAFS用于HA的结构表征是可行的,能够揭示出不同程度石油污染土壤中HA结构特征的变化规律。