不同处理条件对石油污染土壤植物修复的影响

针对石油烃植物修复过程中的主要影响因素,研究了不同植物种类、不同土壤调理剂和菌剂使用等不同条件对土壤中石油烃植物修复效果的影响.结果表明,不同种类的植物修复可使总石油烃的年降解率达到37.8％ ～ 73.98％,其中大豆和碱蓬具有较好的修复效果;3种不同土壤调理剂对石油烃污染土壤修复的效果为商业添加剂＞牛粪＞蛭石;先微生物修复后种植植物的处理要优于单独的微生物修复及微生物、植物修复同步进行的处理.     

水培翅碱蓬对重金属吸收的研究

由于人类活动以及工业化的迅速发展,滩涂湿地正在遭受前所未有的污染和破坏,其中重金属污染是主要污染问题之一。生物修复技术是近年发展起来的新型环境污染治理方法,它在去除污染的同时还具有较高的环保价值,因此受到人们的广泛关注。以中国北方滩涂湿地的优势种植物翅碱蓬(Suaeda heteroptera kitag)为研究对象,通过测定翅碱蓬体内重金属的含量,分别探讨了翅碱蓬对单一Cu、Zn、Pb、Cd及Cu和Zn、Pb和Cd混合重金属的吸收规律、翅碱蓬不同部位对Cu的积累特性。实验结果表明,翅碱蓬对Cu、Zn、Pb、Cd的最大吸收速率分别为31、101、34、62mg/(kg.d);Cu的存在,促进了翅碱蓬对Zn的吸收,翅碱蓬各部位对Cu的积累量大小为根>茎>叶。     

潮滩盐沼植物翅碱蓬对常见重金属的累积吸收及其机制

潮滩盐沼植物翅碱蓬对常见重金属(Cu、Zn、Pb和Cd)的累积吸收研究表明,该植物对常见重金属有一定的累积且随潮滩变化不明显,其对Cu、Zn、Pb和Cd的累积吸收系数分别为4. 7、4. 6、3. 1和4. 9,而生物富集吸收系数则分别为0. 97、1. 73、0.41和2.23;植物体内不同部位的分布、迁移规律研究表明,植物的不同部位累积情况存在明显差异,Cu表现为根>茎>叶,Zn表现为叶>根>茎,Pb表现为根>叶>茎,Cd表现为根>茎≈叶。在此基础上初步探讨了翅碱蓬对常见重金属累积吸收机制。     

土壤石油污染对植物种子萌发和幼苗生长的响应

研究了不同质量分数石油污染土壤对4种植物种子萌发和幼苗生长的影响,并对幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量对污染胁迫的响应进行了研究,以期筛选适合石油污染土壤的潜在修复植物。设置了4组不同质量分数的石油污染土壤处理,对玉米(Zea mays L.)、高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)和翅碱蓬(Suaeda hetroptera Kitag)4种供试植物进行了温室盆栽试验观测。结果表明,试验土属滨海盐渍土,在盐碱化和石油污染的双重胁迫下,不同的植物种子对石油污染表现出不同的耐受性;受试植物在10%(质量分数)石油污染处理下的发芽率均达80%以上,且石油的暴露水平越高,高粱、披碱草和翅碱蓬的种子发芽率越大;玉米和高粱的株高和根长均与土壤中石油浓度呈极显著正相关,而披碱草的根长则与之呈显著负相关;玉米的根冠比与土壤中石油浓度呈显著负相关,高粱和披碱草则与之相关性不明显;在石油污染土壤中生长的玉米和高粱,其叶片中MDA含量与空白对照组存在极显著差异,且随着污染土壤石油质量分数的升高呈现单峰响应特征;披碱草2个生长期(45、60d)叶片内的MDA含量均随土壤中石油浓度的升高而增加,土壤石油污染会对其造成毒害作用。总的来看,相比其他2种植物,高粱和披碱草具有较大的种子发芽率和石油污染耐受性,表明它们具有修复石油污染土壤的应用潜力。     

石油降解菌的筛选优化及其对油污土壤的修复特性

分别以牛肉膏蛋白胨-布氏哈斯培养基、蓝色凝胶培养基作为初筛和复筛培养基,从石油污染土壤中筛选出2株可产生微生物表面活性剂的石油烃降解菌。并将菌株投加到油污土壤中进行修复研究,考查了不同影响因素对修复效果的影响。研究结果表明,(1)2株菌对中度石油污染土壤有较好的修复效果,向油污土壤中直接投加菌株修复70 d时对石油烃的去除率为52%;(2)向油污土壤中投加降解菌并同时补充氮营养液,修复70 d时对土壤中总石油烃的去除率可达到75%;对土壤中正构烷烃的去除率为66%;(3)与土壤的含水率及土著菌的降解效果相比,向油污土壤中投加降解菌以及补充氮磷营养液是影响石油污染土壤修复效果的关键因素。     

植物-微生物联合修复石油污染土壤的实验研究

筛选高效石油降解菌并考察菌株的石油降解能力,通过植物-微生物联合修复石油污染土壤室内实验,在修复过程中测定了土壤中细菌和固氮菌,碱解氮、速效磷和速效钾的含量变化,同时采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)考察了植物-微生物联合修复效果。结果表明,菌株3#、4#的生长适应性较强,其混合菌的降解效果最好,将其混合菌液与植物进行植物-微生物联合修复不同浓度的石油污染土壤,经过150 d的温室降解,最高降解率达到73.47%。ESI FT-ICR MS分析结果表明,与空白组相比,植物组的O1、O2和N1类等化合物相对丰度都发生了显著变化,石油污染物得到一定程度的生物降解。     

土壤石油烃污染的植物毒性及植物-微生物联合降解

通过盆栽实验研究了土壤石油烃污染对玉米和水稻根伸长的影响，并在土壤中接种经过筛选得到的石油烃降解菌，研究石油烃降解菌对石油烃毒性的影响以及对土壤中石油烃的降解。研究结果表明，石油烃浓度低于1 000 mg/kg时对玉米的根系生长有一定的刺激生长作用，随着石油烃浓度的增加，刺激根长生长的作用逐渐降低，研究结果表明，水稻根长受石油烃影响较小。通过对不同处理土壤中石油烃降解的研究结果表明，土壤中种植水稻对石油烃有一定的降解作用，但是不同处理下土壤中的石油烃降解率不同，其中水稻微生物联合处理下土壤中石油烃的降解速率最快，培养期内的降解效率达到53.3%。     

翅碱蓬-沙蚕对Cu污染沉积质理化性质的影响研究

以中国北方滩涂湿地的优势种植物翅碱蓬(Suaeda heteroptera Kitag.)和优势多毛类动物双齿围沙蚕(Nereis succinea)为实验对象,以向沉积质中添加Cu2+来模拟重金属污染,通过盆栽实验,分别测定翅碱蓬、沙蚕及两者混合培养对Cu污染沉积质的pH、氧化-还原电位(Eh)、总氮含量、总磷含量及脱氢酶活性的影响,研究它们对Cu污染沉积质理化性质的改善作用。结果表明,翅碱蓬、沙蚕对Cu污染沉积质理化性质的影响与Cu处理浓度有关。翅碱蓬-沙蚕体系对Cu污染沉积质理化性质的影响与两者单独作用时均不同,且对不同Cu处理浓度沉积质的影响效果也不尽相同;总体来看,对于Cu污染沉积质,翅碱蓬-沙蚕体系可促使pH升高,Eh下降,总氮含量升高,脱氢酶活性升高,而对总磷含量的影响不明显。     

利用生物柴油去除滨海构筑物上原油的模拟研究

溢油向岸滩漂移会造成海岸带人工构筑物的严重污染。采用混凝土片模拟滨海构筑物,研究投加生物柴油及营养对石油污染物的去除效果。结果表明,施加生物柴油可以促进滨海构筑物上的石油进入水中,生物柴油施加量越大,构筑物上残余的石油量越小;同时施加生物柴油和营养能够促进海水中降解石油微生物的增殖和石油的降解;营养和微生物条件一致的情况下,投加2 mL和5 mL生物柴油的系统中石油的总去除率分别为37.5%和32.7%,表明生物柴油的投加量有一个适宜值。研究结果可为生物柴油-营养联合修复石油污染海岸带提供数据支持。     

典型禾本科植物对石油污染土壤的修复作用

石油类污染物对土壤生态系统的结构与功能造成了较为严重的破坏,影响植物的生长,甚至直接影响到人类健康。选择典型禾本科植物-高粱和玉米,通过盆栽实验,种植于模拟石油污染的土壤中,植物成熟收割后,通过测定土壤中总石油烃的含量,植物体中多环芳烃和直链烷烃的含量,研究高粱和玉米对石油污染土壤的修复作用。结果显示:在种植高粱、玉米后,土壤中总石油烃含量明显降低,并且在收获的高粱、玉米植物体中直链烷烃和多环芳烃含量明显高于空白对照组(未检出)。说明高粱、玉米对石油烃具有一定的去除作用,且高粱对土壤中石油烃的去除作用高于玉米;高粱、玉米对土壤中的多环芳烃和直链烷烃具有一定的积累与富集作用。     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

越南伯克霍尔德菌降解水中微囊藻毒素-LR

探讨利用越南伯克霍尔德菌(Burkholderia Vietnamiensis)降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的可能性和降解机理。结果表明,在1 mg/L的MC-LR溶液中投加体积分数为5%菌株,初始pH为5,温度为30℃的好氧条件下,经过48 h培养后对MC-LR的降解效率达到97.6%。首先,降解溶液的液相色谱分析结果发现,MC-LR在238 nm的特征峰消失。其次,动力学研究发现降解过程符合一级动力学反应方程。最后,SEM、FTIR表征技术对菌株降解前后样品进行分析发现微生物形态和降解产物。因此,Burkholderia Vietnamiensis可能将水中的MC-LR作为碳、氮源利用从而将其降解,Burkholderia Vietnamiensis作为生物降解MC-LR的一种途径是有效的。     

Variability of sediment-contact tests in freshwater sediments with low-level anthropogenic contamination - Determination of toxicity thresholds

Freshwater sediments with low levels of anthropogenic contamination and a broad range of geochemical properties were investigated using various sediment-contact tests in order to study the natural variability and to define toxicity thresholds for the various toxicity endpoints. Tests were performed with bacteria (Arthrobacter globiformis), yeast (Saccharomyces cerevisiae), nematodes (Caenorhabditis elegans), oligochaetes (Lumbriculus variegatus), higher plants (Myriophyllum aquaticum), and the eggs of zebrafish (Danio rerio). The variability in the response of some of the contact tests could be explained by particle size distribution and organic content. Only for two native sediments could a pollution effect not be excluded. Based on the minimal detectable difference (MDD) and the maximal tolerable inhibition (MTI), toxicity thresholds (% inhibition compared to the control) were derived for each toxicity parameter: >20% for plant growth and fish-egg survival, >25% for nematode growth and oligochaete reproduction, >50% for nematode reproduction and >60% for bacterial enzyme activity.     

脱氮副球菌YF1微生物燃料电池生物阴极脱氮和产电

以脱氮副球菌YF1构建纯种生物阴极微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)进行脱氮和产电机理的研究。研究结果发现,阴极碳氮比、pH值对产电和脱氮效率有明显影响。当MFC的阴极运行条件pH值为8.0,碳氮比为20时,运行时间15 h时,脱氮率高达100%,输出电压为150 mV。上述结果表明,微生物燃料电池运行过程中,细菌降解硝酸根的机理为将硝酸根还原为N2或者直接将其作为自身的营养物质而利用。循环伏安(CV)与扫描电镜(SEM)的结果表明,在微生物燃料电池运行中,副球菌YF1通过接触导电作为产电的电子供体。     

Spatial uncoupling of biodegradation, soil respiration, and PAH concentration in a creosote contaminated soil

Hotspots and coldspots of concentration and biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) marginally overlapped at the 0.5-100 m scale in a creosote contaminated soil in southern Sweden, suggesting that concentration and biodegradation had little spatial co-variation. Biodegradation was substantial and its spatial variability considerable and highly irregular, but it had no spatial autocorrelation. The soil concentration of PAHs explained only 20-30% of the variance of their biodegradation. Soil respiration was spatially autocorrelated. The spatial uncoupling between biodegradation and soil respiration seemed to be governed by the aging of PAHs in the soil, since biodegradation of added ¹³C phenanthrene covaried with both soil respiration and microbial biomass. The latter two were also correlated with high concentrations of phospholipid fatty acids (PLFAs) that are common in gram-negative bacteria. However, several of the hotspots of biodegradation coincided with hotspots for the distribution of a PLFA indicative of fungal biomass.     

油污土中降解柴油细菌的分离鉴定及降解能力研究

从所采集柴油污染土壤样品中富集、分离得到柴油降解优势菌株,命名为B-3和B-4.根据其生理生化性质及16S rDNA序列比对分析,确定2株菌分别属于Tetrathiobacter kashmirensis、假单胞菌属(Pseudomonas sp.).由于实验中,B-3的生长曲线较特殊,故以B-3和典型石油烃降解菌假单...     

一株苯酚降解菌的筛选及降解动力学特性

利用富集驯化的培养方法,从首钢焦化厂废水处理系统中的二沉池出水中,分离筛选出一株能够高效降解苯酚的菌株B3对其16S rDNA序列进行分析,并选择Monod方程和Andrews方程分别研究该菌在不同苯酚浓度条件下的降酚动力学模式。结果表明,B3为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus);苯酚浓度较低时,苯酚对菌株的生长基本不产生抑制作用,用Monod模型对B3降酚动力学过程进行拟合,其动力学参数V max=0.03 h-1,K s=25.53 mg/L;苯酚浓度较高时,按照Andrews模型对B3降酚动力学过程进行非线性最小二乘曲线拟合,其动力学参数V max=0.08 h-1,K s=147.52 mg/L,K i=384.96 mg/L。根据动力学方程,推论菌株B3降解对于浓度238.30 mg/L的苯酚具有最佳降解效果。     

Origin and vertical variation of the bound fatty acids in core sediments of Lake Dianchi in Southwest China

Based on the molecular distribution of bound fatty acid (BFA) compound classes in core sediments of Lake Dianchi combined with the compound-specific δ¹³C values of the straight-chain BFAs, origin and vertical changes of organic matters in the sediments were investigated. The results indicated a significant change of BFA sources over the past 700 years. Contrast to the low concentrations of the terrestrial BFAs, the abundance of BFAs derived from the plankton/bacteria in the top sections (1944–recent) was more than 80 %. The increasing proportions of the branched and unsaturated BFAs in total fatty acids were closely correlated with the heavy eutrophication and the frequent algal blooms in the decades. Furthermore, the positive shift of δ ¹³C of C16 and C18 (~2?‰) in the upper section might be an indicator of the excess phytoplankton productivity. However, it was found that the plankton/bacteria-derived BFAs were more easily degraded during the early diagenetic process. The special compound carbon isotopic compositions of the long straight-chain BFAs (C24 and C26) in the sediments showed a depletion of heavier δ ¹³C values (ca. ?30?‰) in the midsections (1559–1787), reflecting a relatively growing contribution of C3 plants to C4 plants or that C4 plant growth was inhibited in cold and arid climates during the period.     

球形填料对复合垂直流土地渗滤系统去污效果的生物强化

通过对复合垂直流渗滤系统中增加球型填料,利用生物强化提高系统对城市生活污水污染物去除能力的研究,优化了复合垂直流渗滤系统.并且通过研究,探索了系统非生物作用与生物作用对氮的降解机制.结果表明,通过生物强化系统生活污水中COD的去除率由原来的74.7%提高到85.3%;对NH3-N的去除率由原来的28.7%提高到52.9%;对TN的去除率从31.0%提高到41.7%;系统对TP的去除率由30.9%提高到49.3%.球形填料通过提高系统的硝化活性,增加对氨氮的降解转化效率,同时生物量的大小,也是影响氨氮的降解转化效率的重要因素.系统对污水中氮的降解是以生物作用为主,氮转化以硝化效果较强,反硝化效果比较弱.