三种草坪草对石油烃污染土壤修复效应的模拟研究

以红壤、黑土、棕壤、灰潮土和黄棕壤5种自制石油烃(TPH)污染土壤为研究对象,设置不同培养时间和TPH浓度进行了狗牙根、黑麦草、高羊茅对TPH的修复模拟实验。研究结果表明:种植草坪后土壤TPH的降解率较对照更高,且生物量较大的高羊茅和黑麦草处理TPH降解率高于生物量较小的狗牙根处理;随着培养时间增加,所有处理TPH降解率和降解菌数量呈先增加后降低的趋势,但低浓度TPH污染土壤TPH降解率和降解菌数量及植物生物量高于高浓度TPH污染土壤;土壤TPH降解率与茎鲜重和总鲜重呈极显著正相关,与茎干重和总干重呈显著正相关,但与根鲜重和根干重无相关性;此外,受土壤C/N、C/P的影响,不同供试土壤TPH的降解率由大到小顺序为黑土黄棕壤≈灰潮土棕壤红壤。     

改良材料强化紫薇修复Cu污染土壤

选用木本植物紫薇为研究对象,采用室内盆栽试验方法,研究了不同有机改良材料及螯合剂二乙胺四乙酸（EDTA）和乙二胺二琥珀酸（EDDS）添加量对植物修复Cu污染土壤的影响。结果表明:螯合剂EDTA和EDDS较有机改良材料对紫薇修复Cu污染土壤强化效果好,且EDTA添加量为5 mmol/L,或EDDS添加量为3 mmol/L时,对紫薇修复土壤Cu的强化效果较好;添加有机改良材料均对紫薇修复低Cu污染土壤有强化作用,且添加量为30%时强化效果明显,但不同有机改良材料对紫薇修复高Cu污染土壤的强化作用则存在一定差异,仅50%的绿化植物废弃物、农业有机废弃物和草炭处理具有强化效果。     

多氯联苯污染土壤的豆科-禾本科植物田间修复效应

选择豆科植物紫花苜蓿、禾本科植物黑麦草和高羊茅作为供试植物,初步探讨了这3种植物在单作和间作条件下对多氯联苯污染土壤的田间修复效应.结果表明,经过270 d的田间原位修复后,所有种植植物的处理中土壤多氯联苯的去除率均高于对照组,其中紫花苜蓿单作处理土壤中多氯联苯的去除率最高,达到59.6%.土壤多氯联苯同系物分析结果表明,所有种植植物的处理都降低了土壤中二氯联苯的比例.3种植物中紫花苜蓿的生物量最大,其根部积累的多氯联苯含量最高可达355.1μg/kg,显著高于黑麦草和高羊茅根中的含量.各处理对土壤中多氯联苯的提取修复效率依次为:紫花苜蓿单作紫花苜蓿-黑麦草-高羊茅间作紫花苜蓿-黑麦草间作黑麦草单作紫花苜蓿-高羊茅间作高羊茅单作.豆科植物紫花苜蓿是多氯联苯污染土壤田间原位修复的理想材料.     

Rhizobium sp.W33对不同植物吸收铜和根际分泌物的影响

通过盆栽试验,采用1株植物促生细菌Rhizobium sp.W33接种黑麦草、狼尾草、高羊茅、紫花苜蓿、猪屎豆、油菜和印度芥菜等7种不同植物,考察了Cu胁迫下菌株对植物生物量、Cu含量和根际土壤中分泌物的影响,并筛选根瘤菌-植物联合修复重金属污染土壤的组合体系,以期初步探明细菌-植物联合修复重金属污染土壤的机制.结果表明,接种Rhizobium sp.W33后,有5种植物的干重增加了11%~56%,增加幅度为印度芥菜黑麦草高羊茅狼尾草油菜,紫花苜蓿和猪屎豆的干重下降.黑麦草、狼尾草、高羊茅和猪屎豆根内Cu含量接近或超过1000mg·kg-1,Cu大量积累在植物根部.Rhizobium sp.W33能够显著促进黑麦草吸收Cu(p0.05),并提高其对Cu的富集系数和转移系数,增加根部和地上部的Cu总量.苹果酸是供试植物-细菌联合修复Cu污染土壤的主要有机酸种类,接种根瘤菌W33后黑麦草、狼尾草根际的苹果酸和水溶性糖含量降低,过氧化氢酶活性增加,其中,苹果酸、水溶性糖含量与黑麦草中Cu含量呈显著相关性(p0.05).因此,根瘤菌W33-黑麦草联合体系修复重金属Cu污染土壤的效果最好,具有应用于重金属Cu污染土壤稳定修复的潜力.     

不同植物修复重金属复合污染土壤对土壤中微生物数量与酶活性的影响

本研究选取三叶草(Trifolium repens Linn.)、高羊茅(Festuca elata Keng)、紫花苜蓿(Medicago sativa Linn.)和黑麦草(Lolium perenne L.)作为修复植物在矿区污染土壤进行实验,研究了4种植物对重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)复合污染土壤中微生物数量与酶活性的影响。结果表明:植物修复显著降低了土壤中4种重金属含量,使土壤中微生物种群数量增加,其中真菌数量显著增加;所有土壤样品中均以细菌数量占绝对优势,种植紫花苜宿和黑麦草的土壤中微生物多样性指数显著提高;土壤中的酸性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均显著提高,其中种植高羊茅的土壤中两种酶活性显著高于其他处理的,不同处理下土壤中的Cu和Cd含量显著相关,土壤中酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性极显著相关,所有处理中的重金属含量与两种酶的活性呈负相关性;4种植物均能对重金属复合污染土壤产生修复效果。     

石油污染土壤的植物修复的探讨

近年来,油气田开发对土壤的污染越来越严重,采用植物进行修复已经成为一个新的趋势。文章以中原油田(濮阳市采油区)土壤为研究基地,选择了多年生紫花苜蓿和黑麦草开展了初步治理工作,同时也采用本地生植物狗芽根、芦苇培养进行比较。通过一年(18月)植物对石油污染土壤的修复,发现:四种植物与微生物联合修复组合修复能力大小顺序是,苜蓿组合>向日葵组合>狗牙根组合>高丹草组合,其中紫花苜蓿与微生物构建的联合修复组合去除土壤石油污染的能力超过它们单独修复之和,去除率达到62%。     

工程菌-植物联合修复废弃油基钻井液沉积物的实验

针对生物法修复废弃油基钻井液沉积物中TPH(total petroleum hydrocarbon)和重金属镉等有害物质,以西南石油局油田工程服务公司川东泥浆站的废弃油基钻井液沉积物为处理对象,将废弃油基钻井液沉积物和清洁土壤按1∶1的比例均匀混合,选择3种工程菌和2种植物为修复材料,并以降解率为处理效果的依据,在农田进行种植实验,初步研究了6种条件下白皮松、东南景天对TPH和重金属镉的处理效果。结果表明:在实验土壤中种植白皮松在添加SQ-3工程菌的条件下对实验土壤中TPH有良好的降解效果,降解率达到36. 93%;种植东南景天在添加SQ-3工程菌的条件下对实验土壤中重金属镉有良好的去除效果,去除率为21. 21%,且此时对TPH的降解率为26. 30%。     

氧气条件对矿化垃圾修复石油污染土壤的影响

通过对比不同氧气条件下矿化垃圾修复石油污染土壤的效果、降解产物、生态毒性、酶活性和微生物群落,分析了氧气条件对矿化垃圾修复石油污染土壤的影响.结果表明,添加矿化垃圾在厌氧、好氧和厌氧-好氧3种氧气条件下对微生物修复石油污染土壤都有较好的强化效果.修复的最佳氧气条件为好氧,好氧修复后土壤总石油烃（TPH）去除率最高,土壤生态毒性最小.厌氧-好氧试验的TPH去除率和土壤生态毒性介于厌氧和好氧试验之间.好氧条件更利于小分子石油类污染物的降解,修复后链烷烃、烯烃、芳香烃和芳香烃衍生物的去除率最高,新增污染物主要为环烷烃、含卤有机物和含氮杂环有机物.而厌氧条件更利于大分子石油类污染物的降解,修复后环烷烃、环烷烃衍生物和含氮杂环有机物的去除率最高,新增污染物主要为支链烷烃、环烷烃和含氧环状有机物.好氧条件下土壤微生物总活性更高,而厌氧条件下土壤微生物多样性更高.纲水平上,厌氧和好氧条件下土壤优势细菌都为放线菌纲、β-变形菌纲和γ-变形菌纲,优势真菌都为粪壳菌纲.但在属水平上优势菌差异很大,好氧条件下的石油烃降解菌更多,而厌氧条件下的石油烃衍生物降解菌更多.     

化学氧化法修复TPH污染土壤的效果比较及工艺研究

以TPH污染土壤为研究对象,研究了不同化学氧化体系对TPH污染土壤的修复效果及影响因素。研究表明:Fenton、类Fenton及碱活化过硫酸盐3个体系都对TPH污染土壤有较好的修复效果。柠檬酸的加入改善了Fenton体系的催化作用,类Fenton体系降解效果最佳。TPH在类Fenton及碱活化过硫酸盐体系中的降解符合准一级反应动力学,提高H₂O₂、柠檬酸和过硫酸盐的浓度均有利于TPH的降解。强化混合、分次投加氧化剂及减小土壤粒径均可以提高TPH的降解效率,节约氧化剂用量。类Fenton体系中有效成分主要为·OH,碱活化过硫酸盐体系中除了·OH外,还存在SO₄-·或O₂-·等的作用,因此氧化剂利用率较高。     

陕北油田原油污染土壤的生物修复试验研究

为了探讨根际微生物和植物协同作用对原油污染土壤的修复效果及原油污染对大豆幼苗生长的影响。选择了固氮菌、解磷菌、产ACC脱氨酶菌、H2O2并与豆科植物扁豆的不同组合为调控因子,通过盆栽试验,进行了土壤石油污染物生物降解的初步研究。结果表明:31 d时,在修复过程中,大豆与根际微生物均能提高土壤石油降解率并存在一定的协同作用。处理前,石油土壤的污染水平为7.0%,经过31 d的修复试验,在添加固氮菌、解磷菌、产ACC脱氨酶菌和过氧化氢的基础上种植大豆的试验组比没有种植大豆的石油降解率高出8.6%。在种植大豆的基础上,同时添加固氮菌、解磷菌、产ACC脱氨酶菌和H2O2的石油降解率比对照组高出22.35%。当原油剂量为1~10 g/kg时,对大豆的根系长度有一定的促进作用,而当大于10 g/kg时,原油对大豆生长有一定的抑制作用,随原油浓度的增大,其抑制作用越来越强,并且原油污染土壤对大豆幼苗的影响表现为株高根系长度鲜重,这种根际协同作用在修复过程中发挥着重要作用。种植植物对土壤石油污染修复有较好的作用,同时合理添加微生物能够提高植物修复效果。     

绿化植物废弃物对Cu和Pb在土柱中分布的影响

文章在参考上海近年来平均降水量的基础上,通过室内模拟实验将污染土壤修复措施与其淋溶特性相结合,选取华东地区典型的灰潮土土壤进行了绿化植物废弃物对重金属Cu和Pb在土柱中分布影响的研究。初步结果显示,灰潮土覆盖绿化植物废弃物处理Cu和Pb的含量在0~5 cm层土壤中较对照处理高,且有覆盖量越大其Cu和Pb含量越高的趋势;而土壤与10 cm、20 cm厚绿化植物废弃物相混合的处理Cu和Pb含量在0~5 cm层Cu和Pb的含量较对照处理低,而分别在5~10 cm土层、10~20 cm土层中含量较高。     

血粉对DDTs污染农田土壤修复过程中微生物的影响

血粉原位修复DDTs污染土壤技术具有成本低、环境友好的特点,有良好的应用前景。为了研究血粉原位修复DDTs污染农田土壤过程中对微生物的影响,分析了血粉原位修复DDTs污染土壤过程中土壤酶活性和DDTs降解菌的变化情况,对血粉原位修复DDTs污染过程中土壤微生物的变化情况进行研究。结果表明:添加血粉和葡萄糖可以显著提高过氧化氢酶和转化酶活性,但脲酶活性提高程度不显著。修复1个月后,土壤酶活性达到最大值;然后,随着修复时间的增加,酶活性不断降低。与葡萄糖相比,血粉易于吸附在土壤颗粒上且不溶于水,能够长效地提高土壤中酶活性。添加血粉辅以定期翻土有利于DDTs降解微生物的增殖,同时显著提高了血粉原位修复DDTs污染土壤过程中土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶的活性,有利于土壤中DDTs的降解。     

基于β射线法的大气颗粒物分级监测系统研究

血粉原位修复DDTs污染土壤技术具有成本低、环境友好的特点,有良好的应用前景。为了研究血粉原位修复DDTs污染农田土壤过程中对微生物的影响,分析了血粉原位修复DDTs污染土壤过程中土壤酶活性和DDTs降解菌的变化情况,对血粉原位修复DDTs污染过程中土壤微生物的变化情况进行研究。结果表明:添加血粉和葡萄糖可以显著提高过氧化氢酶和转化酶活性,但脲酶活性提高程度不显著。修复1个月后,土壤酶活性达到最大值;然后,随着修复时间的增加,酶活性不断降低。与葡萄糖相比,血粉易于吸附在土壤颗粒上且不溶于水,能够长效地提高土壤中酶活性。添加血粉辅以定期翻土有利于DDTs降解微生物的增殖,同时显著提高了血粉原位修复DDTs污染土壤过程中土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶的活性,有利于土壤中DDTs的降解。     

酵母菌-细菌联合修复石油污染土壤研究

采用室内模拟方法研究热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)和粪链球菌(Streptococcus faecalis)对石油污染土壤的联合修复,并监测修复过程中土壤脱氢酶活性、石油污染组分的变化. 结果表明:酵母菌-细菌混合菌剂在对石油烃的去除中表现出协同作用,连续培养32 d后混合菌处理组对总石油烃(TPH)的去除率达到29.9%,较单菌处理组高约50%;混合菌处理组脱氢酶活性高于单菌,并与石油烃去除率呈很好的相关性;前期低分子量烷烃降解效果明显,对于C15～C21的高分子量烷烃的降解效果主要在第32天时显现.      

受多氯代有机化合物污染土壤的植物修复初探

采用种植植物的方法,对受以HCB、pp'-DDT及γ-BHC为代表的PCOPs污染土壤的植物修复进行了初步研究.结果表明,种植黑麦草和大蒜都能不同程度降低土壤中PCOPs的含量,0～60 d时下降速率较快,60 d后下降速率减慢.植物修复能力的大小与植物种类、生育时期以及土壤受PCOPs的污染程度有关:黑麦草对受PCOPs污染土壤的修复能力略优于大蒜;在植物生育过程的前期和中期(0～60d),植物对PCOPs的吸收能力较强;对受较高浓度PCOPs污染的土壤,植物修复能力相对较强.土壤中的过氧化氢酶活性、pH值和有机质含量初步反映了土壤生物的变化情况,种植植物能促进土壤生物对PCOPs的吸收和利用.受污染土壤中减少的PCOPs有1.11%～10.25%被植物直接吸收,其它则可能是由于植物降解或种植植物后土壤环境的改变导致PCOPs被微生物降解.     

石油污染土壤微生物修复过程中植物毒性变化规律

植物幼苗生长发育和叶片的生化指标能综合反映土壤石油污染的程度及其生态毒性的强弱.为探究植物对石油污染土壤生态毒性的指示效果和污染土壤在生物修复过程中毒性的变化规律,本研究采用3株对石油烃具有良好降解效果的降解菌构建混合菌体系,开展石油污染土壤模拟微生物修复实验.文章考察了5种典型植物指示不同修复时期土壤生态毒性强弱的可行性与敏感性,并进一步从生态学角度揭示修复过程中石油污染土壤生态毒性的变化规律.结果表明,小麦和萝卜相对于莴苣、黑麦草和小青菜而言,更适宜作为石油污染土壤的指示生物.石油污染土壤的生态毒性随着微生物修复过程的进行呈先上升后下降的趋势,石油污染土壤生态毒性在修复的第8 d达到最大.不同的供试植物对石油污染的响应存在一定的差异.小麦和萝卜的生长发育指标能较为敏感地指示石油污染土壤在微生物修复过程中的生态毒性,可作为石油污染土壤微生物修复效果的指示生物.     

优化过硫酸盐体系处理石油类污染土壤

以提高过硫酸盐体系处理效果为目标,研究了活化剂(FeSO_4、CuSO_4、Fe_3O_4)、络合剂(柠檬酸,CA)和沙粒对实际污染土壤中石油类污染物(TPH)处理效果的影响。结果表明:当n(活化剂)∶n(氧化剂)=1∶1,反应时间为48 h,初始pH为4,水∶土=2∶1(以质量比计),温度为20℃时,3种活化剂对TPH去除效果依次为FeSO_4>CuSO_4>Fe_3O_4;当n(过硫酸钠)∶n(硫酸亚铁)∶n(柠檬酸)为4∶1∶1时,柠檬酸的添加使污染土壤中TPH去除率提高了9.82%;在Na_2S_2O_8/FeSO_4、Na_2S_2O_8/FeSO_4/CA体系中添加沙粒(土壤∶沙粒=5∶1)(以质量比计)后,TPH的去除率分别提高了1.8%和3.8%。利用过硫酸钠进行化学氧化修复石油污染土壤,以Fe~(2+)作为活化剂,同时添加沙粒时TPH去除效果较好,且土壤不会过度酸化。研究结果可为开展石油污染土壤的原位化学氧化修复技术提供参考。     

蚯蚓对植物修复石油烃污染土壤的影响

石油使用量的增大导致石油污染量的增加.为经济有效地修复低污染浓度的石油烃污染土壤,了解蚯蚓对植物去除土壤石油烃的影响,探讨蚯蚓对土壤石油烃污染的修复效应,通过人工制备石油烃污染土壤,采用植物[紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）、凤仙花（Impatiens balsamina L.）、西伯利亚鸢尾（Iris sibirica L.）]以及植物-蚯蚓[赤子爱胜蚓（Eisenia foetda）]两种处理模式进行60 d的盆栽试验,通过测定土壤中w（石油烃）、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性变化来解析蚯蚓对植物修复土壤石油烃效率的影响.结果表明:相同处理条件下,凤仙花、紫茉莉与西伯利亚鸢尾土壤中石油烃去除率分别为36.32%、32.70%、29.82%,凤仙花的土壤修复效果最佳.添加蚯蚓后,对应凤仙花、紫茉莉与西伯利亚鸢尾土壤中石油烃的去除率分别为40.73%、36.10%、32.80%,显著高于未添加蚯蚓土壤,表明添加蚯蚓能够促进植物对土壤中石油烃的修复效果.土壤修复过程中过氧化氢酶与多酚氧化酶活性总体呈上升趋势,添加蚯蚓对土壤酶活性具有刺激作用.土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均与w（石油烃）呈显著负相关（相关系数分别为-0.79和-0.90,P均小于0.05）,说明土壤中过氧化氢酶与多酚氧化酶可能参与了土壤中石油烃的降解过程.研究显示,蚯蚓能够强化植物对石油污染土壤的修复效果,为植物/蚯蚓联合修复石油污染土壤提供了技术依据.      

植物滞留系统中草本植物对磷的去除效果研究

以黑麦草、地毯草、高羊茅和早熟禾为研究对象,研究4种草本植物在植物滞留系统中不同介质、不同入口浓度下对城市非点源(人工降雨径流)中污染物磷的富集能力和去除效果。结果表明:4种草本植物对人工降雨径流中的磷均有明显的去除效果,TP平均去除率在60.24%～83.56%。不同草本植物去除人工降雨径流中TP的能力,从强到弱的顺序依次为:早熟禾>黑麦草>地毯草>高羊茅。其中,对于同一种草本植物同样的入口浓度情况下,沙土Ⅱ为最佳土壤介质,具有最佳的去除磷能力。4种草本植物对磷的去除率随入口浓度的增加,去除率也随之增加。4种草本植物地上部和地下部磷累积量分别为2.27～5.92 mg和4.33～6.46 mg;其中黑麦草磷累积总量最高,其次是地毯草,最低的是早熟禾。综合考虑污染物去除率和磷在植物体内的累积量,交替种植早熟禾和黑麦草可提高植物滞留系统去磷能力且有利于延长系统寿命。     

泥浆体系中受喹啉污染土壤的生物修复

将受喹啉污染的土壤 (污染量为 1mg/g土)与一定量的水混合形成泥浆 ,通过引入专性喹啉降解菌皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)进行土壤的生物修复 .结果表明 ,采用引入喹啉降解菌的生物强化技术进行受喹啉污染的土壤的生物修复是可行的 .喹啉降解菌的引入大大加快了喹啉的生物降解过程 .最快只需 6h就可将喹啉完全去除 .考察比较了投菌量 ,泥浆中的含水量及营养元素(N,P)的存在对生物修复效果的影响 .土壤对难降解有机物喹啉的吸附等温线符合弗兰德里希方程 .