表面活性剂对东北黑土中苯并[a]芘的增溶洗脱作用

研究了4种常见表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、Tween80和TritonX-100对东北农田黑土土壤中苯并[a]芘的洗脱修复效果。增溶试验结果表明,非离子表面活性剂Tween80和TritonX-100对苯并[a]芘的增溶能力显著高于阴离子表面活性剂SDBS和SDS。4种表面活性剂在单一和混合处理条件下均能不同程度地洗脱土壤中的苯并[a]芘,且洗脱率随着表面活性剂浓度的增加而增大。各表面活性剂洗脱能力大小顺序为Tween80-SDS(3:1)Tween80-SDS(1:1)Tween80-SDS(10:1)Tween80TritonX-100SDSSDBS,当Tween80和SDS质量比为3:1时对两受试土壤中苯并[a]芘的去除率分别达到最高的42.3%和44.8%,可见阴-非离子混合表面活性剂对土壤苯并[a]芘的洗脱效果好于单一表面活性剂。土壤老化70 d后,Tween 80和Tween 80-SDS(3:1)处理对苯并[a]芘的洗脱率相比老化仅14 d的土壤分别下降了20.5%和12.9%,表明土壤老化时间的增加可降低表面活性剂对苯并[a]芘的洗脱去除效果。     

Tween 80对DDTs污染场地土壤的增溶洗脱效果研究

以苏南某滴滴涕类化合物（DDTs）污染场地土壤为研究对象,进行实验室批量洗脱试验,研究了环境友好型表面活性剂Tween 80对土壤中DDTs的增溶洗脱效果及其影响因素。结果表明,Tween 80显著地增加了DDTs表观溶解度,在临界胶束浓度（CMC）以上对DDTs的增溶曲线呈指数衰减函数关系,DDTs各组分洗脱量顺序为4,4′-DDT〉4,4′-DDD〉2,4′-DDD〉2,4′-DDT。Tween 80的浓度、洗脱次数及土壤吸附作用共同影响其对DDTs的洗脱效果。去离子水能有效去除土壤中残留Tween 80,Tween 80解吸附率最高可达72.66%,大大降低了Tween 80二次污染土壤的风险。Tween 80增溶和去离子水解吸附联合过程对DDTs洗脱效果产生显著的协同作用。10 000 mg·L^-1浓度条件下Tween 80对DDTs的去除率最高为72%,其次为8 000 mg·L^-1 的Tween 80水溶液,去除率为66.72%。采用8 000 mg·L^-1的Tween 80溶液进行土壤洗涤处理,结合其他修复技术,可能会是修复DDTs污染土壤的有效技术方案之一。     

多环芳烃污染土壤表面活性剂清洗及生物柴油强化

针对某焦化厂内高浓度多环芳烃污染土壤,以烷基苷（APG）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和曲拉通X-100（TX100）为表面活性剂代表物,采用静态平衡法和高效液相色谱分析,探索采用单一及混合表面活性剂清洗修复多环芳烃污染土壤,并考察生物柴油对多环芳烃去除效果的影响。结果表明,单一表面活性剂对土壤中多环芳烃去除率顺序为SDBS〉APG〉TX100。APG／SDBS混合处理及TX100/SDBS为9：1混合处理提高了土壤中多环芳烃去除率,而APG／TX100混合处理没能提高多环芳烃去除率。生物柴油对TX100及TX100／SDBS去除多环芳烃效果没有明显提高,对APG及APG/TX100去除多环芳烃略有提高。当APG／SDBS为9：1时,生物柴油可以使多环芳烃去除率从（63．3±2．0）％提高到（75．6±2．0）％。单一表面活性剂、混合表面活性剂、及表面活性剂-生物柴油乳液对多环芳烃各组分去除率比较类似,对菲的去除率最高,茚并[1,2,3-d]芘次之,其余相对较低。因此,建议采用APG／SDBS＋生物柴油的混合体系对高浓度多环芳烃污染土壤进行修复。     

GLDA淋洗参数对污泥中重金属去除效率的影响及其动力学分析

采用GLDA作为淋洗剂对工业污水污泥进行淋洗,确定淋洗的最优参数,为治理工业污泥提供参考依据。通过振荡淋洗研究了GLDA浓度（0.5% ~ 20%）、pH（2 ~ 10）、液固比（10∶1 ~ 80∶1）和淋洗时间（0 ~ 24 h）对污泥中重金属去除率的影响,利用动力学方程对实验数据进行拟合。结果表明,降低pH、增加液固比和延长淋洗时间均可提升重金属的淋洗效率,在pH为2,浓度5%,液固比60∶1,淋洗时间480 min时,GLDA对污泥中的重金属淋洗率达到最优,镍（Zn）、镍（Ni）、镉（Cd）和铬（Cr）的去除率分别为91.21%、76.34%、69.56%和65.01%。准二级动力学方程可以较好的拟合GLDA对4种重金属的淋洗过程,说明重金属淋洗过程以化学淋洗为主。综上所述,在进行淋洗参数优化的基础上,GLDA可用于工业污水污泥中重金属的去除。     

菲降解菌的分离鉴定及其在污染土壤生物修复中的应用

采用室内培养方法,从吴江市郊长期被多环芳烃污染的土壤中富集到以菲为唯一碳源和能源的菲降解复合微生物菌群,复合菌群在7d内对无机盐液体中菲（含量100mg·L^-1）的降解率达到99%。从复合菌群中分离纯化获得两株菲高效降解菌B1和L2,经过菌体形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,鉴定菌株B1为百日咳博行特氏菌（Bordetella petrii）,菌株L2为墨西哥假黄单胞菌（Pseudoxanthomonas mexicana）。这两株菌在菲含量为100mg·L^-1的无机盐培养液中,7d内对菲（含量100mg·L^-1）的降解率大约为80%,9d内的降解率可达到99%。将复合菌群和菲污染土壤混合,在光照培养箱中进行培养修复。结果表明,修复88d后,接种复合菌群的低污染浓度（8.22mg·kg^-1）处理和高污染浓度（39.65mg·kg^-1）处理的菲去除率分别达到95.74%和98.06%。     

Tween60对黑龙江黑土中有机氯农药的洗脱及影响因素

应用批量平衡振荡法研究了非离子表面活性剂Tween60对模拟污染黑龙江黑土中四种有机氯农药狄氏剂、艾氏剂、氯丹和七氯的洗脱效果及影响因素。结果表明,四种农药在黑土中的洗脱去除率随着Tween60浓度的增加而增加,Tween60浓度为4.0 g L-1时对污染黑土的洗脱率达到最高的46.68%~53.31%。在四种有机氯农药共存污染黑土中,Tween60对每种农药的洗脱率与单一污染黑土相比均下降20%左右。Tween60对低浓度农药污染黑土的洗脱效果明显好于高浓度污染黑土,农药浓度为2.0 mg kg-1时的洗脱率可达到80%左右。处理体系中的固液比保持在1∶15时的洗脱率显著高于固液比为1∶5和1∶10时的洗脱率,表明适当提高液相的比例有助于增加洗脱效果。增加洗脱次数可以提高农药污染黑土的洗脱效率,洗脱3次后的农药的去除效果较好。洗脱时间为6 h时即可基本达到洗脱平衡,延长洗脱时间对洗脱率影响不大。     

红树植物秋茄对菲污染沉积物的根际修复研究

利用盆栽试验方法,研究了红树植物秋茄（Kandelia cande（lL.） Druce）对多环芳烃菲污染沉积物的修复作用。结果表明,在5、10、20、40mg·kg^-1菲处理浓度下,菲对秋茄的生长具有抑制作用,沉积物中菲初始浓度越高抑制作用越明显。4个月的修复试验结果表明,与无植物对照相比,种植秋茄能够明显促进沉积物中菲的降解。根际沉积物中菲的去除率为69%-82%,而非根际沉积物中菲的去除率为59%-66.9%。相同污染水平处理下根际沉积物中菲残留浓度低于非根际沉积物,而菲降解菌数量、多酚氧化酶和脱氢酶活性高于非根际沉积物,从而提高了沉积物中菲的降解率。     

高锰酸钾氧化修复污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L^-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

化工厂遗留地铬污染土壤化学淋洗修复研究

选取了济南市某铬渣堆放场地表土壤为实验目标,采用振荡淋洗法研究了水、EDTA、柠檬酸、盐酸、Ca Cl2、Na OH和磷酸等淋洗剂对铬污染场地铬污染物的淋洗效果,并从中筛选出最佳淋洗剂,探讨了淋洗剂浓度、土液质量比、振荡淋洗时间、淋洗液p H等对淋洗条件的影响。结果显示,选取的土壤样品均超过国家土壤标准,钛白生产车间土样污染程度最轻,北部厂区污染最重,最高铬污染物含量达到7 149 mg kg-1;土壤活性指数I显示,万吨铬盐生产车间土壤的活性指数最高达到0.291 8,铬盐生产车间活性指数最低;水、盐酸、柠檬酸、Ca Cl2、Na OH、磷酸等对总铬的去除率比较低,EDTA的淋洗效果最佳;EDTA的最佳淋洗浓度为0.1 mol L-1;最适土液质量比为1∶10;最适振荡淋洗时间为1 h;最适淋洗液p H为5;所有淋洗试验最高去除率为p H 10时,北部厂区样品在0.1 mol L-1EDTA淋洗液,土液质量比为1∶10,振荡淋洗时间1 h取得,总铬的去除率可达到22%,Cr6+去除率可达到98.5%。     

吐温类表面活性剂在黑龙江黑土中的吸附特性研究

采用平衡振荡法,研究黑龙江黑土对吐温类非离子表面活性剂(Tween20、Tween40、Tween60和Tween80)的吸附特征及影响因素。结果表明,在试验浓度范围内,吐温类表面活性剂在黑土上的吸附随着平衡质量浓度的增加而增加;各表面活性剂的吸附等温线均呈"S"型,可用Freundlich吸附模型来描述;在同一平衡质量浓度下,Tween20和Tween40在黑土中的吸附量高于Tween60和Tween80的吸附量;有机质含量高的土壤S1对表面活性剂吸附能力高于有机质含量低的土壤S2。通过H2O2氧化去除黑土中的有机质后,对表面活性剂的吸附量与原土相比变化不大,表明土壤矿物质和有机质都是吸附表面活性剂的重要成分。黑土对Tween80的吸附量随着温度的增加而增加,但随着体系pH值的增加而呈现逐渐下降的趋势。     

Effect of SDBS–Tween 80 mixed surfactants on the distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil–water system

Purpose

Enhancing desorption of hydrophobic organic contaminants from soils is a promising approach for the effective remediation of soils contaminated with organic compounds. The desorption efficiency of chemical reagent, such as surfactant, should be evaluated. In this study, the effect of mixed anionic–nonionic surfactants sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS)–Tween 80 on the distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil–water system was evaluated.

Materials and methods

Batch desorption experiments were employed to evaluate the distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and surfactants in soil–water system. PAHs and SDBS were determined by high-performance liquid chromatography, Tween 80 by spectrophotometry, and total organic carbon with a carbon analyzer.

Results and discussion

Sorption of PAHs to soil was increased at low surfactant concentration due to the effective partition phase on soil formed by sorbed surfactants. The mixture of anionic and nonionic surfactants decreased the sorption of surfactants to soil, increasing the effective surfactant concentration in solution and thus decreasing the sorption of PAHs on soil. Anionic–nonionic mixed surfactant showed better performance on desorption of PAHs from soil than single surfactant. The greatest desorption efficiency was achieved with low proportions of SDBS (SDBS/Tween80?=?1:9).

Conclusions

SDBS–Tween 80 mixed surfactant showed the highest desorption rate with low proportion of SDBS, which indicated that the addition of relative low amount of anionic surfactant could significantly promote the desorption efficiency of PAHs by nonionic surfactants. Results obtained from this study did provide useful information in surfactant-enhanced remediation of soil and subsurface contaminated by hydrophobic organic compounds.     

不同类型表面活性剂增效去除焦化厂污染土壤中多环芳烃的研究

Surfactant enhanced remediation is thought to be an effective method for the remediation of soils polluted with hydrophoblc organic compounds. Desorption of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） from an abandoned manufactured gas plant （MGP） soil was evaluated using four eluting agents including Triton X-100 （TX100）, sodium dodecylbenzene sulfonate （SDBS）, rhamnolipid water solution （RWS） and rhamnolipid fermentation broth （RFB）. The weight solubilization ratios for acenaphthene and fluorene were in the order of TX100 〉 SDBS 〉 RWS 〉 RFB. The Sm value, which indicates the maximum amounts of surfactants adsorbed in the soil, was in the order of RWS 〉 RFB 〉 SDBS 〉 TX100. By using 8 g L-1 of TX100, SDBS and RWS and 100% of RFB, the T-PAHs removal for the MGP soil contaminated with 207.86 mg T-PAHs kg-1 dry soil was 48.0%, 45.7%, 1.9%, and 8.6%, respectively, while that decreased to 41.6%, 37%, 0.38%, and 1.3% for the soil contaminated with 3494.78 mg T-PAHs kg-1 dry soil. Only 8 g L-1 TX100 could remove all types of the 16 PAHs partly in the MGP soil, and the removal efficiencies of different PAHs ranged from 13% to 77.8%. The results of this study herein provide valuable information for the selection of TX100 surfactant for remediating PAH-contaminated soils in MGP.     

可溶性有机物对玉米根部菲与芴吸着与吸收过程的影响

在水培玉米幼苗的暴露实验中,控制溶液中可溶性有机物（DOM）的浓度水平（0、0．5、1、2、5、10mg·L^-1）,观察其对水培溶液中多环芳烃（芴与菲）生物有效性的影响。通过控制洗脱条件,将根部多环芳烃分为弱吸着（氯化钙提取）、强吸着（甲醇提取）与吸收（索氏提取）3种不同的形态。结果表明,短期暴露（4d）后,培养液中多环芳烃浓度迅速下降至起始浓度的10％左右,玉米幼苗对菲的吸收强于对芴的吸收,而吸着量相似,大部分以强吸着态存在于根表。低浓度可溶性有机物（小于2mg·L^-1）的加入有助于芴与菲在根表的吸着,浓度继续增大时,对吸着过程则产生抑制作用;吸收量随可溶性有机物浓度的升高而增大,逐渐趋于稳定。吸着与吸收总量在DOM浓度约为1mg·L^-1时达到最大值,之后随DOM浓度增加而下降。     

Growth Responses,Metal Accumulation and Phytoremoval Capability in Amaranthus Plants Exposed to Nickel Under Hydroponics

Surfactant-enhanced solubilization and subsequent biodegradation of phenanthrene and pyrene from aqueous solutions by Arthrobacter strain Sphe3 was investigated. The results show that growth of Arthrobacter strain Sphe3 was increased upon increase in concentration of Tween 20 and Tween 80. Inhibition of bacterial growth was observed with increasing Triton X-100 concentrations, whereas sodium dodecyl sulfate (SDS) totally inhibited this bacterial growth. Phenanthrene and pyrene solubilization was enhanced in the presence of surfactants and found to be linearly proportional to their concentrations, above the critical micelle concentration (CMC). In addition, Tween 20 and Tween 80 enhanced the biodegradation of phenanthrene and pyrene. The high correlation coefficient (R ²) values obtained at all the concentrations studied, suggest that biodegradation kinetics of both phenanthrene and pyrene in the presence of Tween 20 and Tween 80 follow first-order kinetic equation model. Experimental results suggest that Tween 20 and Tween 80 may have great potential for applications in bioremediation of these polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) compounds using Arthrobacter strain Sphe3.     

粉煤灰和碳酸钙对As（Ⅲ）污染土壤上小麦产量性状及麦株As含量的影响

随着经济的发展,土壤As污染问题日益严重。采用露天盆栽试验方法,研究了在As（Ⅲ）污染土壤上,添加粉煤灰和碳酸钙对小麦成熟期产量及其性状、小麦根、茎叶和籽粒As含量的影响,并探讨了粉煤灰和碳酸钙对土壤As（Ⅲ）污染修复的有效方法。结果表明,在土壤中添加100g·kg^-1的粉煤灰或1．0g·kg^-1的碳酸钙能使小麦株高、结实小穗数、穗粒数、千粒重和产量增加。与对照相比,在As（Ⅲ）污染土壤上,100g·kg^-1的粉煤灰处理显著地增加了小麦产量（P〈0．05）,极显著地降低了小麦籽粒As含量（P〈0．01）;1．0g·kg^-1的碳酸钙处理极显著地增加了小麦的穗粒数、千粒重和产量（P〈0．01）,显著地降低了根中As含量（P〈0．05）,极显著地降低了籽粒As含量（P〈0．01）。因此,在As（Ⅲ）污染土壤上,添加100g·kg^-1的粉煤灰或1．0g·kg^-1的碳酸钙能使小麦产量升高,籽粒As含量下降,有效地缓解As（Ⅲ）对小麦的毒害。     

柠檬酸/柠檬酸钠淋洗铬污染土壤效果及弱酸可提取态铬含量的变化

研究了用0.2 mol.L-1柠檬酸/柠檬酸钠（摩尔比为1∶1）复合淋洗剂对污染土壤中铬的淋洗效果,及淋洗过程中C（rⅥ）和C（rⅢ）以及弱酸可提取态的含量随淋洗时间的变化,污染土壤取自于沈阳市沈北新区铬渣堆放场地污染土壤。结果表明,在该复合淋洗剂的解吸附与络合的双重作用下,总铬的短时间去除效率较高,淋洗8 h和24 h的去除率分别为33.6%和36.0%,其中淋洗24h时C（rⅥ）和C（rⅢ）的去除率分别达到38.5%和30.0%。淋洗过程中土壤中铬的形态发生了重新分配,弱酸可提取态占总铬比例增加,从而有利于铬在土壤中的迁移。     

生物质炭的加入对土壤吸附菲能力以及玉米幼苗对菲吸收量的影响

通过等温吸附试验以及玉米幼苗的盆栽试验,研究了加入生物质炭对土壤吸附菲的性能以及玉米幼苗对土壤中菲的吸收量的影响。结果表明,生物质炭的加入使土壤对菲的吸附能力显著增强：不加炭〈炭A〈炭B〈炭C,相应的分配系数Kd值分别为0.16、0.31、0.34 L.g-1和0.42 L.g-1;生物质炭的加入能有效地减少玉米幼苗对土壤中菲的吸收,通过玉米幼苗栽培试验可以看出,加入生物质炭A、炭B和炭C后,玉米幼苗对土壤中菲的吸收量都有明显的下降。