石油污染土壤的生物通风修复

生物通风法作为物理处理方法与生物处理方法相结合的一种土壤原位修复方法,对于修复石油污染土壤的土层功能,维护土壤生态环境等具有较大的应用前景。概述了生物通风修复方法的设计、优越性、影响生物通风修复效果的因素以及强化生物通风的手段,针对目前生物通风技术在国内外的研究进展,提出需要在现场应用研究以及描述生物通风过程的数学模型方面作进一步研究。     

生物通风修复石油污染土壤的研究进展

生物通风是一种去污效果好、操作费用低的土壤原位修复技术。本文概述了生物通风系统的结构、设计目的、适用范围和优缺点 ,并详细论述了生物通风的国内外研究现状 ,包括现场应用、影响因素和强化技术及理论研究 ,并展望了生物通风在我国的应用前景。     

生物堆修复城市多环芳烃污染土壤的调控研究

土壤多环芳烃(PAHs)污染已成为一种严重的全球性城市环境问题。以通风时间、绿肥、无机营养剂和疏松剂含量为调控因素,利用现场规模的正交试验进行了生物堆修复城市多环芳烃污染土壤的调控研究。结果表明,所有生物堆处理对土壤PAHs的去除均有一定促进作用,75 d时平均降解率为30.63%~80.41%,且深层土壤降解率比表层土壤高8.55%;运行期间各调控因素对不同深度土壤PAHs降解的影响程度和作用规律各不相同,其中通风时间始终是主导因素,且通风时间越长,降解效果越好;生物堆的最佳运行条件总体上为通风时间3 h、绿肥3.5%、营养剂0.2%、疏松剂18%(表层土壤)或14%(深层土壤)。因此,利用生物堆修复城市PAHs污染土壤是有效的,且增加通风时间是提高其修复效率的优先调控方式。     

生物通风修复过程中柴油衰减规律的砂箱模拟研究

生物通风(bioventing,BV)是将土壤气相抽提(soil vapor extraction,SVE)和生物降解结合起来的强迫氧化降解土壤中石油的原位修复技术,因其高效、处理费用和尾气处理成本较SVE更低,对地下储油罐泄漏引起的土壤污染治理具有广阔的应用前景。利用砂箱实验模拟了生物通风技术对柴油污染砂土的修复,主要结论如下:在顶部抽提井真空抽提(负压)作用下,砂箱内原有的平衡状态和砂土对柴油的吸附状态被打破,土壤中的挥发性总石油烃(total petroleum hydrocarbon,TPH)在横向和纵向上发生了迁移和扩散,其中纵向迁移和扩散较为明显;间歇通风使得砂箱中TPH高值区的位置不断变化。     

泥浆生物反应器在土壤修复中的应用

泥浆生物反应器技术可用于极端环境、高浓度污染土壤的修复,相比于其他生物修复技术具有处理效率高和环境条件易控制等优势。介绍了泥浆生物反应器对多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、五氯酚(PCP)和总石油烃(TPH)等难降解有机物的处理效果,比较了污染物特性、降解途径、水土比和运行条件(pH、温度、溶氧量等)等因素对污染物去除效果的影响,综述了该技术的相关工艺、工程案例及应用成本。由于泥浆生物反应器综合应用成本较高、微生物修复过程复杂,目前国内的相关研究大多在实验室条件下进行。未来需进一步提升反应器修复效率,降低应用成本,推动泥浆生物反应器技术在国内的产业化应用。     

基于城市固体废弃物的生物炭制备及其在垃圾填埋场和土壤改良中的应用研究进展

近年来,以城市固废为原料制备生物炭为其资源化利用开辟了新思路,但在制备方式、影响因素及主要应用领域仍缺乏有效阐述。介绍了生物炭的制备方式,系统分析了城市固废原料、生产工艺对生物炭产率和性质等影响;在此基础上,概述了生物炭在垃圾填埋场治理修复(渗滤液处理、垃圾填埋场覆盖、可渗透反应墙材料)和土壤改良(理化性质、营养环境)的应用现状。结果表明:1) 热解和水热碳化是城市固废制备生物炭的常用方式,其形成的生物炭具有较大的比表面积、孔隙率及更丰富的组分,对污染物质(如I-、Cu2+等)具有较强的吸附能力;2) 城市固废自身特性及生产工艺都会对所得生物炭的性质产生影响;3) 以特定城市固废生产的生物炭可用于垃圾填埋场修复和土壤改良,对填埋场造成的土壤、大气、地下水污染均具有良好的处理效果,也能充分提高土壤养分的有效性。该成果可为基于城市固废的生物炭生产及环境治理修复相关研究提供参考。     

石油污染土壤的生物修复技术及微生物生态效应

利用投菌法和生物刺激法对陕北子长石油污染土壤进行微生物修复研究.通过利用红外分光光度法测定不同处理方法对石油烃的去除效果确定了修复陕北石油污染土壤的最佳方案.修复过程中利用最大可能计数法(MPN)、PCR-琼脂糖电泳法、PCR-DGGE法分别测定了石油烃降解菌数目、催化基因、土壤微生物多样性对土壤微生物生态效应进行研究.结果发现石油污染土壤不同生物处理修复效果为:生物刺激(加入N、P营养物质)生物强化(投加降解菌)其他.土壤中石油烃降解率与可降解石油烃的催化基因含量之间存在正相关关系,修复过程中土壤中的石油烃和烷烃降解菌数量显著多于多环芳烃降解菌数量,投加外源降解菌SZ-1可以显著提高土壤细菌群落的多样性.研究结果有助于深入理解生物修复石油土壤过程中的微生物生态效应变化.     

生物炭成炭调控及固化土壤重金属研究进展

生物炭在固持土壤重金属(HMs)方面具有广阔的应用前景,其修复效果受到理化特性以及土壤环境的影响。因此,探究生物炭的成炭调控与重金属固化能力,对于优化生物炭制备生产过程具有重要的指导意义。总结了不同制备工艺下生物炭的理化特性变化,并梳理了生物炭固化重金属的主要机理以及各种老化因素对生物炭理化特性变化的影响。生物炭主要通过孔隙吸附、阳离子交换、官能团络合以及矿物沉淀等方式来固化土壤中的重金属,其各项机制的吸附贡献占比受到热解温度、原料种类、停留时间、热解气氛等因素的影响。生物炭老化会导致其理化特性变化,如孔道破碎、含氧官能团分解、不稳定碳析出等,而不同的老化因素会对生物炭产生不同的影响。通过探究各老化因素的作用机理以及其对重金属固化的影响,可以从热解成炭的角度提高生物炭稳定性及有效性,从而减少环境因素对生物炭固化重金属效果的影响,实现对生物炭物化特性及土壤修复能力的有序调控。同时,还展望了未来生物炭施用研究方向,旨在为合理评估生物炭有效性以及指导生物炭修复重金属污染土壤提供参考。     

紫色土硝化势和氨氧化微生物群落对化肥和有机肥配施生物炭的响应

研究有机肥和化肥配施生物炭对紫色土硝化势和氨氧化微生物变化特征的影响,探明施肥措施和土壤环境因子对硝化势和氨氧化微生物的影响.以紫色土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、单施有机肥(P)、化肥配施生物炭(FP)和有机肥配施生物炭(PP)共5个处理.采取PCR和T-RFLP方法研究土壤AOA和AOB群落特征,同时测定土壤硝化势及环境因子,明确有机肥配施生物炭对紫色土硝化潜势的影响.结果表明：(1)与CK处理相比,FP和PP处理显著增加土壤硝化势(P<0.05).(2)与CK处理相比,F、 P、 FP和PP处理显著增加土壤AOA amoA基因拷贝数78.17%～162.22%(P<0.05),F、 FP和PP处理显著增加AOB amoA基因拷贝数21.56%～78.32%(P<0.05).(3)与CK处理相比,PP处理显著提高土壤AOA群落的Shannon指数、丰富度指数和均匀度指数(P<0.05),而配施生物炭(FP和PP处理)能改变土壤AOB的群落结构.(4)化肥和有机肥通过改变pH、 TP、 AP、 C/N、 SOM、 NO^-...     

施氮对黄土旱塬区春玉米土壤呼吸和温度敏感性的影响

了解施氮对土壤呼吸和温度敏感性的影响,是研究农田土壤呼吸变化的重要环节,对预测农田土壤呼吸变化具有重要意义.基于中国科学院长武黄土高原农业生态试验站的氮肥管理试验,于2013年4月至2014年9月利用LI-8100系统(LICOR,Lincoln,NE,USA)监测施氮和不施氮条件下旱地春玉米生长季土壤呼吸、温度、水分以及根系生物量的变化,研究施氮条件下生物与非生物因素对土壤呼吸速率和温度敏感性(Q10)的影响.施氮显著提高了生长季土壤的累积呼吸量(P0.05),与不施氮相比,施氮处理累积呼吸量2013年提高了35%,2014年提高了54%.但施氮显著降低了土壤呼吸温度敏感性(P0.05),施氮处理的Q10较对照2013年降低了27%,2014年降低了17%.施氮显著提高了春玉米产量、地上部生物量和根系生物量(P0.05).施氮处理根系生物量较不施氮处理2013年提高了0.32倍,2014年提高了1.23倍.施氮对土壤温度和水分无显著影响,根系生物量是施氮条件下导致土壤呼吸差异的重要生物因素.     

顶空气相色谱法测定土壤中挥发性有机物

研究用静态顶空前处理技术处理土壤,用具火焰离子化检测器的气相色谱来测定土壤中54种挥发性有机物的方法。在一定的静态顶空条件和气相色谱条件下,本研究确定了顶空气相色谱法测定土壤中挥发性有机物方法的检出限,并取得了满意的线性回归方程、精密度和准确度。结果表明,用顶空气相色谱法处理土壤样品,分析土壤中挥发性有机物,可以减少土壤中待测的挥发性有机物的损失,提高实验分析的灵敏度,其定性和定量结果也是可靠的。     

水份对土壤二维蒸气抽排去污效果影响研究

土壤蒸气抽排（SVE）是一种经济、高效、安全并已被广泛应用的污染场址现场修复技术．它能经济高效地去除非饱和带土壤中的挥发性有机污染物（VOCs）。在此以油污染土壤为例。进行了土壤二维抽排模拟实验．研究了土壤质量分数m（H2O）：m（土壤）对VOCs去污效果的影响,实验结果表明：在降低m（H2O）：m（土壤）的情况下,抽排气中挥发性较强的有机物质正戊烷（C5H12）质量浓度下降的很快,较早地进入SVE的拖尾阶段,最终保持在较低的质量浓度水平。挥发性一般的正辛烷（C8H18）和挥发性较弱的正癸烷（C10H22）经过长时间的抽排后,污染物的质量浓度也得到了降低,进入拖尾的时间相对较长,最终保持在一定的质量浓度水平。这表明降低m（H2O）：m（土壤）可以提高污染物去除速率,从而缩短净化时间,提高了去污效果。同时对一维抽排模拟实验和二维抽排模拟实验结果进行了比较．说明了两者之间的异同之处．     

顶空-气相色谱/质谱法测定土壤中挥发性有机物

本方法采用静态顶空进样技术对土壤样品进行处理,利用气相色谱质谱联用对土壤中挥发性有机物(37种)进行了测定分析,通过测定得到最低检出浓度为0.39～1.76μg/kg;加标回收率为69.8%～110.2%;RSD为3.1%～10%。本实验分析时间短,操作简单,灵敏及测定结果较为满意。     

微生物异化Fe（Ⅲ）还原在环境污染治理中的应用及其发展前景

微生物异化Fe（Ⅲ）还原是指以Fe（Ⅲ）为末端电子受体在无氧条件下氧化有机物的产能过程,而铁元素是地壳中丰度最高的元素之一,因此,异化Fe（Ⅲ）还原在生物地球化学循环中起着重要的作用。文章围绕异化Fe（Ⅲ）还原机制,综述了国内外有关异化Fe（Ⅲ）还原在有机污染物（尤其是难降解有机污染物）、营养物质（N,P）等环境污染治理中的研究现状及其发展趋势,并对其进行了评述和展望,以期为特定污染物在环境污染治理中的实际应用提供参考依据。     

高级氧化过程和生物处理法用于污水处理的研究进展

现如今污水处理技术的发展受到了全球的关注,高级氧化过程(AOP)有高的化学稳定性或低的生物活性,可用于清除用常规方法不能清除的有机污染物,它被认为是一种有高度竞争性的水处理技术.用化学氧化法要使得污染物完全矿化(有机态化合物转化为无机态化合物过程)常常是比较昂贵的,因此把它与生物处理法结合使用以降低运营成本.本文评论了近几年来AOP和生物处理法相结合以处理工业废水的技术的研究进展.     

基于土壤气调查的废弃工业场地人体健康风险评估研究

土壤气采样和分析是蒸气侵入评估的一个常用的工具.以某废弃化工场地为研究区,采集污染区域10个点位处的土壤气（编号SG1至SG10）,并分析土壤气中的苯、乙苯、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯和三氯甲烷等挥发性有机物.根据测定的土壤气体浓度,结合Johnson ＆amp;Ettinger（J＆amp;E）侵入模型评估了该废弃场地土壤气中挥发性有机物侵入带来的人体健康风险.风险评估结果表明,SG5与SG6处非致癌风险指数大于1,而10个采样点位中有9个（除SG8处）的单一污染物可接受致癌风险均超过1.0E-6.相对于非致癌风险,致癌风险存在面更加广泛,同时程度也比较严重,在进行场地再开发之前需要考虑场地修复等风险管理措施.     

湘江重点城市饮用水源地挥发/半挥发有机污染物调查与分析评价

采用气相色谱质谱仪（GC-MS）对湘江流域长沙、株洲、湘潭、岳阳等8个重点城市生活饮用源地水质中挥发/半挥发性有机物进行了分析,结果表明,8个重点城市饮用水源地水质中108种挥发和半挥发性有机物均未检出,含量均处在较低水平。对湘江流域有机污染物来源进行了调查分析,提出了加强有机污染物排放监测和控制管理,并定期对地表水中有机污染物进行监测的必要性。     

沙土中有机挥发物及无机物的测定研究

采用吹扫捕集-气质联用、顶空进样-气质联用、X射线荧光光谱法和二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法4种方法测定沙土中所含有的挥发性有机物以及无机物,检测出沙土中含有2-乙基己醇等5种有机挥发物和砷一种有害的无机物,对比了4种分析方法的效果。     

吹扫捕集-气相色谱／质谱法测定水中25种挥发性有机物研究

建立了吹扫捕集与气相色谱／质谱联用测定水中25种挥发性有机物的分析方法。该方法的加标回收率在90％-119％之间,响应因子（RF）的相对标准偏差均小于20％,检出限在0．04μg／L-0．22μg／L之间。该方法具有简单、快速、准确、灵敏,无其他有机物的污染等优点,适用于地表水、地下水和饮用水中挥发性有机物的测定,结果令人满意。     

地球物理方法在地下水有机污染DNAPLs的调查与监测中的应用

地下水有机污染特别是重非水相液体(densenon-aqueousphaseliquids,缩写为DNAPLs)污染是当前国际上地下水污染控制的热点问题,而对DNAPLs的调查与监测也一直是近年来环境地球物理研究的热点。文章简述了DNAPLs的运移、分布规律和DNAPLs与周围土壤及岩石存在的物理性质差异,综述了地球物理方法在DNAPLs的调查与监测应用中的有效性,探讨了地球物理方法直接探测DNAPLs的可行性,并提出了展望。