石油类污染土壤修复技术研究进展

针对石油类污染土壤,阐述了生物修复、物理修复、化学修复和复合修复技术中的研究热点,概括了典型技术的原理、特点和研究重点。分析认为:生物修复技术应用较为普遍,当前研究重点在于降解菌株筛选和活性剂制备,可运用分子生物学、遗传学理论、DNA诊断和基因工程等手段进行基因重组,筛选或培育转基因生物来提高降解率;物理修复技术效率高、耗时少、能耗高、成本高,需进一步加强尾气处理、能源替代和优化回收处理等方面的研究;化学修复技术效率高、能耗低,仍存在氧化剂残留、副产物残留、修复成本高等问题,可加强对绿色、高效表面活性剂和催化剂的研发;单一修复技术不足以满足当前石油类土壤修复需求,联合修复技术优势明显。     

产表面活性剂石油降解菌的筛选鉴定及修复效能

以炼油厂周边土壤中筛选出的产表面活性剂石油降解菌为研究对象,探究其产生表面活性剂的发酵条件及对土壤的修复效果。根据血平板、排油圈实验选定1株优势产表面活性剂菌株,编号为M-8,经生理生化试验和16S rDNA序列分析鉴定其为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus);通过TLC、红外光谱分析测定菌株M-8产生脂肽类表面活性剂;为使菌株产生更多的表面活性剂,采用Plackett-Burman和Box-Behnken实验对发酵条件进行优化。结果表明：在pH为8.15,蔗糖为21.8 g/L,磷源为12.33 g/L,发酵培养3 d条件下,菌株表面活性剂的产量可达到(1.305±0.05) g/L。在实验室模拟条件下,以石油降解率、脱氢酶活性及土壤呼吸强度为指标,测定处理48 d后对石油污染土壤的修复效果。结果表明：处理48 d后,添加菌株组石油去除率达到91.23%,且添加菌株的土壤脱氢酶活性及呼吸强度远高于未添加菌株的土壤。     

采用清洗-热脱附工艺修复石蜡基与环烷基原油污染土壤

石油污染土壤修复工艺的选择及其应用效果受原油属性影响明显。选取石蜡基和环烷基2类原油污染土壤,采用清洗预处理-热脱附方法,研究耦合工艺的修复效能,重点比较清洗对土壤粒级的分离效果,表面活性剂对石油污染物的脱附效率,药剂清洗前后的土壤热脱附修复效果等。结果表明:清洗后2种土壤的砂质组分吸附的石油类脱附率约为59.83%和36.42%,远高于黏质组分。阴离子型α-十六烯基磺酸钠脱附能力更强,石蜡基和环烷基2类油源污染土壤的石油类脱附率为46.5%和39.8%。以环烷基土壤为例,将药剂清洗后分离出的黏粒土进行热脱附,与未清洗的原污染土壤相比,前者脱附所用时间更短。400℃下热脱附3 h,石油类含量降至0.26%。采取清洗-热脱附工艺开展现场试验,清洗后粗粒级砂质土壤的石油类含量为1.56%,黏粒土脱水后热脱附,石油类含量可达到0.57%,清洗-热脱附修复污染土壤能耗低于单纯热脱附工艺。     

多溴联苯醚污染土壤的新型强化修复技术

为建立表面活性剂和营养盐强化电气石类芬顿联合微生物对PBDEs污染的高效土壤修复技术,分别选择两种氮源营养盐——氯化铵和硝酸铵,两种表面活性剂——TW-80和TX-100,考察它们的剂量及类型对电气石类芬顿去除土壤PBDEs效果及土壤真菌的影响.结果表明,高剂量的营养盐更能促进电气石类芬顿辅助微生物对PBDEs的降解,且修复效率最高可达75%;两种表面活性剂均能够促进电气石类芬顿辅助微生物对PBDEs的降解,降解效率最高可达76%.并且针对不同单体BDE,营养盐和表面活性剂均对促进低溴代联苯醚降解程度更高.氯化铵比硝酸铵更有利于土壤中微生物生长,且高浓度的营养盐促进土壤中真菌的生长和活性效果明显;TW-80比TX-100更有利于微生物生长,且较低浓度的表面活性剂促进土壤中真菌活性的效果更为明显.因此,不同类型营养盐和表面活性剂能够有效地强化电气石类芬顿联合微生物对PBDEs污染的土壤修复技术.     

表面活性剂对受污染环境修复作用研究进展

综述了９０年代后国外利用表面活性剂对受有机物污染有地下水和土壤进行修复的最新研究进展，介绍了表面活性剂对憎水性有机物污染物增溶作用的规律，表面活性剂－增强修复技术的原理，以及表面活性剂存在时对污染物降解作用的影响。     

产生物表面活性剂耐盐菌的筛选鉴定及其对石油污染盐渍化土壤的修复作用

为得到高效产生物表面活性剂耐盐菌,从黄河三角洲石油污染盐渍化土壤中分离出41株细菌,经测定发酵液排油活性、表面张力和乳化值（EI24）,得到1株高效产生物表面活性剂耐盐菌BF40.通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析,确定该菌为沙雷氏菌（Serratia sp.）.通过液体培养试验,研究了BF40的耐盐特性和降解原油能力,并通过室内土壤培养试验研究了BF40及其产生的生物表面活性剂对石油污染盐渍化土壤的修复作用.结果表明,在含5~70 g·L^-1NaCl液体培养基中BF40生长良好,属中度耐盐菌.BF40能有效利用原油,在含10 g·L^-1NaCl液体培养基中培养7d,原油降解率达到56.7%.添加BF40产生的生物表面活性剂或接入BF40能明显促进盐渍化土壤石油烃的降解,修复60 d,土壤石油去除率与对照相比分别提高了24.6%和13.4%.接种BF40能降低土壤溶液表面张力,明显提高土壤脱氢酶活性,更能有效促进沥青质降解.添加生物表面活性剂土壤脱氢酶活性与对照相比没有显著差异,但更能有效降低土壤溶液表面张力,促进饱和烃降解,表明接种BF40和添加生物表面活性剂可能对促进石油污染盐渍化土壤的生物修复存在不同作用机制.     

微生物在重金属污染土壤修复中的作用研究

重金属污染土壤的修复是环境工程领域重要的研究方向,而利用微生物来修复重金属污染土壤具有很大的发展潜力.文中阐述了微生物在重金属污染土壤修复中的重要性并详细讨论了微生物修复的作用机理.介绍了生物表面活性剂及其生产菌株与化学表面活性剂相比所具有的优点及在修复污染土壤中的作用.总结了植物-微生物联合修复的特点并分析了植物与微生物之间的协同作用机理.为微生物应用于重金属污染土壤的修复提供理论基础与数据参考并对未来研究方向做了展望.     

电动修复技术去除土壤重金属污染研究进展

电动修复技术可能是唯一可行的低渗透性污染土壤原位修复方法,受到广泛关注。本文尝试总结论述了电动修复技术去除土壤重金属污染的相关研究进展,介绍了电动修复技术的基本原理及局限性,探讨比较各种强化电动修复技术的方法,包括电极接近法、交换电极法、离子交换膜、电场强化法(垂直电场、交流电场、脉冲电场)、试剂强化法(pH调节、螯合剂、表面活性剂),重点阐述目前新的螯合剂和表面活性剂的开发研究状况,以及电动修复目前主要的联用技术类型(电动-淋洗、电动-植物、电动-微生物、电动-可渗透反应墙)。此外,简要论述了电动修复对变价金属(Hg、Cr、As)的修复效果。最后在回顾总结该技术研究的基础上,对电动修复技术在去除土壤重金属污染的发展方向进行展望。     

重复接种菌群强化修复石油污染土壤

微生物技术在修复石油污染土壤中具有广阔的应用前景.重复接种是提高外部菌群在实际环境中的竞争力和适应性的潜在而有力的手段,是保证高效修复的关键.该研究选择了从石油污染环境中分离获得的2株烃降解菌(SW-1、SW-4)及2株生物表面活性剂产生菌(F、F2),按不同比例复配,构建高效烃降解菌群,研究了重复接种该菌群强化修复石油污染土壤的效果,监测了修复过程中石油降解率、细菌数量以及土壤酶活性的变化.结果 表明,由4株菌等比例组成的菌群在7d内降解率最高;与单次接种相比,重复接种显著提高了土壤中烃的降解率,GC-MS分析表明菌群对C15～C30烷烃有较好的降解效果,相关性分析表明降解率与土壤中细菌数量和酶活性的增加显著相关.研究结果将有助于微生物修复技术在石油污染环境中的广泛应用,具有重要的环境和经济效益.     

石油污染土壤异位淋洗修复研究进展

石油污染土壤异位淋洗修复是一种新兴的、经济高效的修复技术,是对生物修复的一种补充.异位淋洗修复有望促成石油污染土壤修复的系统化.本文讨论了石油污染土壤异位淋洗修复的原理、特点及其影响因素,阐述了石油污染土壤异位淋洗修复的最新研究进展,并对该领域今后的研究重点进行了展望.