翅碱蓬对石油烃污染的海岸带修复的初步研究

研究了翅碱蓬对石油烃污染的天津渤海湾河口海岸带的修复效果.通过野外种植翅碱蓬试验,监测土壤中石油烃的质量比发现,翅碱蓬能使盐碱土壤中的石油烃质量比下降,种植翅碱蓬的盐碱土壤中的石油烃降解率比无翅碱蓬对照的盐碱土壤中的石油烃降解率高21.7%～37.9%.翅碱蓬生长情况良好,试验区植被得到恢复,覆盖率达到60%以上.结果表明,翅碱蓬对石油烃污染的盐碱土壤具有一定修复作用.     

石油污染土壤的生物修复技术

石油污染土壤的生物修复技术具有高效、无二次污染和操作管理简便的优点，正逐步成为石油污染治理研究的一个重要领域。本从土壤中石油类物质降解了基本原理出发，总结了近年发展起来的强化生物降解效率的各种技术措施和工程方案及其适用条件，并在此基础上进一步分析了生物修复技术的发展方向和应用前景。中首先详细介绍了土壤中降解石油类物质的生物相组成及降解过程的基本生化原理，并指出影响微生物降解速率的因素主要有土壤pH值，温度、湿度、充氧量和各种营养物质及微量元素含量等。接着，重点重点阐述了石油污染土壤的非原位修复技术和原位修复技术并深入探讨了土地处理、生物堆积处理、堆肥处理等非原位修复技术和所采取的技术措施，主要包括应用高效降解微生物、投加氧化剂和表面活性剂等。最后，本还展望了石油类污染土壤生物治理的未来发展趋势。     

两种富集驯化条件下石油降解细菌菌群的特性研究

为了强化微生物修复石油污染土壤的效果,在实验室条件下,以传统的微生物培养技术为基础,结合分子生物学技术,对石油污染土壤经两种富集驯化培养基培养后的细菌菌群数量及细菌结构变化进行了测定和分析。结果表明:连续富集驯化4个周期后,在无机盐加原油富集驯化条件下,细菌浓度可以达到1.30×1012CFU/mL,比在牛肉膏蛋白胨加原油富集驯化条件下的细菌浓度(3.05×108CFU/mL)高4个数量级;从生物多样性看,无机盐加原油驯化得到的菌群更丰富,有11种细菌,而采用牛肉膏蛋白胨加原油驯化条件得到的菌群中只有4种细菌,当以原油为唯一碳源对土壤微生物驯化时,微生物数量较多,且多样性较高。在无机盐原油培养基条件下,菌群的石油降解率远高于牛肉膏蛋白胨原油培养基条件下菌群对原油的降解率,7 d和15 d的降解率分别可达到20.7%、13.2%和52.2%、35.7%。研究表明,不同的富集驯化方式对菌群的组成有较大影响,在未来应用中菌群的复杂性值得关注。     

重金属镉、镍、钒及其组合对石油烃降解菌生长的影响

石油中的重金属组分能影响微生物对土壤中石油烃的降解效率。采用实验室前期筛选的两株高效石油烃降解菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtillus)和多食鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium multivorum),研究了石油中常见的3种重金属镉、镍、钒及其组合对这两种菌生长的影响,以便为理解降解菌在石油污染土壤中的生长代谢及预测其修复效率提供理论基础。镉、镍、钒对菌的生长均具有抑制作用,在一定范围内呈良好量效关系,生长抑制效应由强到弱的顺序为Cd>Ni>V。两种菌对同一重金属的抗性因重金属种类差别也有所不同。3种重金属在其组合中对菌的生长抑制效应所起的作用大小取决于其各自的浓度水平。除Ni和V在低浓度水平下的交互具有协同作用外,重金属之间的交互作用均呈拮抗关系。     

PAHs污染农田土壤联合生物修复技术研究

以我国典型污水灌溉区--沈抚污灌区农田土壤为研究对象,采用植物修复并辅以高效微生物菌剂、污泥发酵肥等方式对PAHs污染农田土壤进行了植物-微生物联合生物修复的初步研究.结果表明,采用玉米、大豆、蓖麻、苜蓿与高效微生物菌剂联合修复PAHs效果可达到36.3%、44.1%、36.8%和48.3%,比单纯的植物修复显著增高了15%～18%;施加污泥发酵肥进一步提高了生态修复效率,其中苜蓿的联合修复效率最好,达到61.1%.同时,联合生物修复对高环PAHs的去除也有明显的效果.修复后农作物的PAHs质量比在安全范围内; 土壤微生物数量明显增加,微生物群落中的PAHs降解细菌和真菌分别增加了3和1个数量级.     

固定化微生物降解石油的影响因素研究

为研究以天然有机材料为载体的固定化微生物降解石油的效果,使其应用于修复石油污染物成为可能,选取高效石油降解单株菌SM -1和混合菌MM -7为试验菌株,并以天然有机材料为载体,采用吸附法制备固定化微生物,考察不同材料载体YJ-07和YJ-05的固定化微生物的降解性能以及不同环境因素,包括pH值、初始油质量浓度、接种量、盐(NaCl)质量浓度对游离菌和固定化降解菌的石油降解率的影响.结果表明:固定化菌MM - 7(YJ-07)的石油降解率为59.6％,比固定化菌MM -7(YJ -05)高2.3倍;固定化菌对石油的降解效果明显优于游离菌,降解率较游离菌提高10％ ～43％,对环境因素的变化有更强的耐受性;各单株固定化菌与游离菌最适宜条件为pH=7～8,盐质量浓度5～7 g/L,石油质量浓度1～7 g/L,接种量10％～20％;混合菌的降解效果略好于单菌.     

芽孢杆菌ZG0427表面活性剂性质及对石油降解菌的作用

为研究生物表面活性剂对石油降解菌的作用效果,采用酸沉法从芽孢杆菌(Bacillus sp.)ZG0427培养液中提取了生物表面活性剂,用薄层层析方法对其类型进行鉴定,并测定了带电性质及乳化性能。分别将芽孢杆菌ZG0427菌体和表面活性提取物加入石油降解假单胞菌(Pseudomonas sp.)YM15及红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)KB1培养物中,研究其对石油降解菌生长及石油降解效果的影响。结果表明,芽孢杆菌ZG0427所产表面活性剂为脂肽类阴离子表面活性剂。当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达到58.0%。当ZG0427与YM15混合培养时石油降解率从32.70%提高到39.33%;与KB1混合培养时,石油的降解率从19.98%提高到34.33%。当在石油降解菌中添加不同质量浓度表面活性剂提取物后,不仅促进了假单胞菌YM15的生长,还能明显增加其石油降解效率(p0.05),在培养基中添加20 mg/L表面活性剂提取物,培养第5 d时,YM15菌落数达到2.5×1012CFU/m L,对石油的降解率为40.07%。生物表面活性剂产生菌ZG0427与石油降解菌KB1及YM15构成的复合菌剂对石油有良好的降解效果,但高剂量表面活性剂对KB1生长产生了不同程度的抑制作用,导致石油降解率降低。     

·OH溶液氧化降解土壤中多溴联苯醚的研究

研究了·OH溶液降解土壤中的多溴联苯醚(PBDEs)的可行性,分析了降解机理和影响降解效果的因素.发现羟基对PBDEs有很强的降解能力.当初始质量浓度为3mg/kg时,降解率达到97.54％;降解率随着·OH溶液投加量的增加而增加,当投加量为4 mL/g时,降解率达到96.38％,再增加投加量,降解率增加不明显;温度对降解率的影响很大,在20℃降解率为96.5％,而达到40℃时,降解率只有89.57％;·OH能迅速与污染物发生反应,当反应进行1min后,降解率就达到95.6％,再增加反应时间,降解率增加的很小;采用GC-MS对BDE15的降解产物进行定性分析,发现降解过程中,BDE15被大量降解,并最终被降解为CO2和H2O.     

生物炭固定化菌剂对含油海水中石油的去除

生物炭是由生物质材料经高温限氧热解炭化而成的一种廉价生物材料,生物炭固定化微生物不仅可以确保水体中局部区域微生物的数量优势,同时还可吸附大量的石油污染物,在水体修复中具有很好的开发价值。本研究表明,以松针为前体物制备的生物炭具有良好的石油吸附性能,吸附能力达5 g/g生物炭。枯草芽孢杆菌较适宜于人工海水中石油的降解,以此菌为目标菌研制了生物炭固定化菌剂,4周后石油去除率可达70.1%。石油4组分分析结果表明,该菌剂对饱和烃去除率较高,周去除率达50.8%,其次为芳香烃,为30.4%,胶质和沥青质为4%左右。     

油污土壤修复过程水溶性有机物光谱特性研究

利用石油污染土壤中筛选出的2株石油降解菌(铜绿假单胞菌和凝结芽孢杆菌)修复油污土壤,采用紫外光谱法和三维荧光光谱法对油污土壤修复过程中的水溶性有机物(DOM)变化进行了半定量分析.结果表明:1)紫外光谱分析中接种外源微生物前后油污土壤DOM的SUVA254值和ABS285值均有不同程度的减少,说明DOM相对分子质量降低,含有的芳香族和不饱和共轭双键结构减少,其芳构化程度降低;2)随着油污土壤生物修复的进行,与未接种石油降解菌的土壤相比,投加降解菌的油污土壤中水溶性有机物芳香族类蛋白质含量呈降低趋势,紫外区类富里酸呈增加趋势.荧光光谱半定量分析结果表明,接种外源微生物可明显减小石油污染土壤中水溶性有机物的芳构化程度.     

热带海水中生物表面活性剂生产菌的筛选及特性研究

为评估生物表面活性剂生产菌对石油烃降解菌的辅助效应,从热带近海海域石油烃污染水样中筛选出一株生物表面活性剂生产菌BSM-301,通过生理生化试验和16S r DNA序列分析,确定该菌为微球菌属(Micrococcus sp.),利用薄层色谱法和傅里叶变换红外光谱法初步确定其产物为脂肽类生物表面活性剂。以菌株发酵液的表面张力值为评价指标,对其生活条件进行优化,并进行海水环境条件下的石油烃辅助降解试验。结果表明,该菌株最佳碳源为葡萄糖,最适初始p H值为7.5,最适培养温度为30℃,添加后石油烃降解率比两种降解菌SJDQ-112和SJDQ-1122单独作用分别提高了64.9%和86.2%。试验正向辅助效果较为明显,为进一步研究海水中石油污染的生物修复提供了理论依据。     

阴-非混合表面活性剂对DNAPLs的增溶作用

表面活性剂增溶修复是一种有效的土壤有机污染修复技术.采用静态平衡法比较研究了单一的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和非离子表面活性剂聚氧乙烯失水山梨脂肪酸酯醇醚(TWSO)及其混合表面活性剂对3种氯代烃化合物氯苯(CB)、1,2-二氯苯(1,2-DCB)和三氯乙烯(TCE)的增溶作用.考察了无机盐离子Na 、M2 和Ca2 对增溶作用的影响,以期为土壤和地下水重非水相液体(DNAPLs)污染提供新的修复途径.结果表明,阴-非混合表面活性剂TW80-SDS对3种化合物的增溶效果明显强于单一的阴离子表面活性剂SDS,混合表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)随着非离子表面活性剂质量分数的增加而降低,其增溶能力随着非离子表面活性剂质量分数的增加而增加,对污染物的增溶程度排序为:三氯乙烯＞氯苯＞1,2-二氯苯.表面活性剂在临界胶束浓度以上,对有机物的分配系数Kmc与有机物的辛醇-水分配系数Kow相当,而增溶比与有机物的水溶解度呈正相关,与Kow、kow、溶质的摩尔体积和表面活性剂的亲水-亲油平衡值HLB呈负相关.Na 、Mg2 和Ca2 能增大氯苯在表面活性剂中的表观溶解度,阴非离子表面活性剂SDS与TW80混合后能提高表面活性剂的抗硬水能力,提高增溶效率.     

一株石油降解菌的紫外诱变育种及其生物修复作用

采用紫外线对一株Kosakonia sp.石油降解菌(S-1)进行紫外诱变育种。在照射功率15 W,波长为253.7 nm的条件下,确定最适诱变时间为140 s,此时正突变率最高。分离选育出一株遗传稳定的突变优势菌Y-16,与出发菌S-1相比,石油降解率提高了22.64%,且在pH值为5~9范围内,Y-16降油率均超过50%,对pH值的适应范围更广,在高浓度盐环境中有更好的耐盐性。经过60 d石油污染土壤的生物修复模拟试验发现,Y-16和S-1的最终石油降解率分别为91.83%和69.58%,其中降解36 d时,Y-16的降油率已达到71.19%,Y-16对石油的降解半衰期是S-1的0.4倍,降解周期更短,生物修复效果更好。     

含油废水理化特性对NY3菌除油效率的影响

为了将NY3菌实际应用于处理高浓度含油废水,采用摇瓶试验方法,研究了含油废水的理化特性对NY3菌去除高浓度油的影响。结果表明,NY3菌能耐高浓度油,降解石油烃的最佳p H值为7.5,24 h对质量浓度为2 000 mg/L的高含油废水中烃类的去除率高达72%。适度的含盐量可提高NY3菌降解原油的能力,与未外加Na Cl相比,2 g/L Na Cl使NY3菌降解原油效率提高约20%。Sn2+、Ag+、Pb2+、Cd2+、Hg2+等均能对NY3菌降解石油烃的效率产生抑制作用,其中Ag+作用最明显,使NY3菌24 h烃降解效率降低约38.8%。硝酸铵为NY3菌降解石油烃的最佳氮源,外加3.71 g/L硝酸铵,24 h内对油的去除率高达81.75%。外加表面活性剂(SDS)使降解体系中NY3菌细胞数量减少,同时使NY3菌降解油的效率降低约43.5%。     

页岩气井场土壤石油类污染特性及对理化性质的影响

为了解页岩气开采过程中的石油烃污染情况及其对土壤理化性质的影响,选择四川4个典型页岩气井场周围土壤为研究样地,采集石油烃污染土壤样品并测定土壤污染特征和理化性质,进一步利用SPSS分析了石油烃质量比与各类理化因子的相关性。结果表明:1)页岩气开发过程井场周围土壤受到不同程度的石油烃污染,质量比为0.022~15.6 g/kg,15个样点中有11个点土壤石油烃质量比超过500 mg/kg的临界值,石油烃萃取物GC-MS组分分析表明,污染物以大分子的直链烷烃和支链烷烃为主,占污染组分的90%以上;2)土壤受到石油烃污染后,土壤有机质显著增加,使含水率和p H值明显降低,还使发光细菌的半致死率EC50显著降低,即提高了土壤水浸液的毒性等级;3)土壤含油量对营养素全磷和全氮无显著影响,污染土壤中C、N、P比例严重失调,因此在进行烃污染土壤修复时需要适当补充N、P营养盐,可增强土壤中微生物的活性,加速石油烃的分解;4)相关性检验(LSD)结果显示,受烃污染土壤中的石油烃质量比与含水率和有机质呈极显著相关,与p H值和生物毒性EC50呈显著相关,与电导率、TN和TP无显著相关关系。     

热带地区石油污染土壤中降解菌的筛选

通过对海南省儋州地区6个采集点的石油污染土壤样品的富集、分离、筛选,得到7株以石油烃为唯一生长碳源的细菌菌株.对其石油降解能力进行研究,结果表明,所有菌株均具有一定的石油降解能力.其中,s1、s4、s5、s6和s7菌株在筛选培养基中的石油降解率分别达到21.7%、93.0%、21.5%、25.0%和41.8%; 在土壤中的石油降解率分别为26.3%、39.1%、25.3%、31.4%和36.7%.对菌株形态和生理生化特性进行初步鉴定,s1菌株为柄杆菌属(Caulobacter); s4、s7菌株为假单胞菌属(Pseudomonas); s5、s6菌株为微球菌属(Micrococcus spp.).     

陇东地区油田退役井场土壤修复措施及其修复效果研究

以我国陇东地区退役井场为研究对象,针对采取植物修复、农作物翻耕、自然恢复这3类措施恢复的不同采油井井场进行井口土壤石油烃监测,对比分析监测结果,在3类恢复措施井场中,农作物翻耕可在较短的时间内显著降低土壤石油烃浓度。结合我国陇东地区采油井场数量多、位置分散等开发特征,翻耕施肥后种植相比普通农作物更能提高石油类污染物降解速率的植物,如松树、苜蓿等,可作为低成本高效恢复措施应用于陇东地区退役井场生态恢复工作当中。     

超声波/零价铁联合降解间二氯苯的特性研究

研究了间二氯苯(M-DCB)在超声波/零价铁联合体系(US/Fe0)中的降解,考察了零价铁(Fe0)投加量、初始pH值、初始间二氯苯浓度(C0)、搅拌速度等控制参数对间二氯苯降解效率的影响。结果表明,其降解效率分别在Fe0投加量1.5 g/L,初始pH值为2和10时达最大值。随目标污染物初始浓度的提高,其降解效率降低,超声波和零价铁联合体系适合降解较低浓度的间二氯苯溶液,搅拌速度越大,污染物的去除率越高。     

降解菌ESG4对草甘膦污染土壤的生物修复研究

通过利用高效降解菌Mycobacterium sp. ESG4对模拟草甘膦污染土壤进行生物修复。试验在接种量6. 0×106CFU/g条件下培养24 d,过程中发现菌株对50 mg/kg草甘膦的降解率为68. 89%,较土壤原生微生物的降解率提高36. 21%。ESG4对草甘膦的降解符合一级动力学方程,加入ESG4使草甘膦降解半衰期由38. 72 d缩短至9. 10 d。伴随着草甘膦的迅速降解,土壤脱氢酶活性由45. 40%提升至73. 32%,而对照处理的土壤脱氢酶活性仅提升6. 88%。试验结果表明:菌株ESG4能与土壤原生微生物协同增效降解草甘膦。     

石油烃污染土壤生物修复技术研究

生物修复由于其成本低、操作简便、无二次污染的特点,已越来越多的运用到石油烃污染土壤的修复过程中。本文阐述了生物强化、生物刺激、生物通风、生物堆肥法和生物反应器法几种常见的生物修复技术的修复原理、使用条件和研究现状,以及讨论了土壤性质对生物修复的影响,并对今后利用生物修复石油烃污染土壤的研究进行了展望。