4种表面活性剂及其混合物对p,p'-DDT污染土壤洗脱效果

为了研究表面活性剂对p,p'-DDT污染土壤的淋洗效果,选取了4种阴、非离子表面活性剂,对人工p,p'-DDT污染土壤进行单一和复配洗脱实验。结果表明,对于人工p,p'-DDT污染土壤,阴离子表面活性剂洗脱效果优于非离子表面活性剂,其中阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和鼠李糖脂(RL)的洗脱效果较好,添加量为15 000 mg·L~(-1)时洗脱率分别达到44.5%和36.5%,均优于非离子表面活性剂吐温80(TW80)(30.4%)和曲拉通100(TR100)(20.3%);研究还表明非离子表面活性剂在添加量达到10 000 mg·L~(-1)后,继续增加表面活性剂浓度,洗脱效果提升不明显。混合表面活性剂体系中,总添加量为10 000 mg·L~(-1)时,SDS-TW80混合体系对p,p'-DDT的洗脱率为42%,高于SDS-TR100(34.9%)、RLTW80(33.4%)和RL-TR100(37.4%),表面活性剂混合体系对于p,p'-DDT的淋洗有明显的协同作用。     

有机质对污染土壤中DDTs热脱附行为的影响

采用2种不同性质土壤(黑土和棕壤)作为供试土壤,利用DDT农药自配滴滴涕类(DDTs,包括p,p'-DDT、o,p'-DDT、p,p'-DDD、p,p'-DDE)污染土壤.采用热脱附方法,研究了原土及去有机质后土壤中DDTs在300℃,6个停留时间(5、10、20、30、40和50 min)下的去除率以及脱附后土壤中D...     

表面活性剂强化甲基营养型芽孢杆菌修复柴油污染土壤

使用吐温80(Tween80)、鼠里糖脂(RL)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基苯硫酸钠(SDS)强化甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)修复柴油污染土壤,研究了表面活性剂对甲基营养型芽孢杆菌的影响。结果表明:甲基营养型芽孢杆菌可以较好地降解柴油,但由于土壤的吸附,土壤中柴油的修复效率较低,仅为22.68%;因此,需要使用表面活性剂进行强化。浓度为3 000 mg·L~(-1)的SDBS和SDS、2 000 mg·L~(-1)的Tween80、500 mg·L~(-1)的RL具有较好的洗脱效果。微生物毒性实验表明,Tween80和RL对甲基营养型芽孢杆菌具有促进作用,可以用于强化修复柴油污染土壤。2 000 mg·L~(-1)Tween80强化甲基营养型芽孢杆菌修复柴油土壤的修复效果(46.11%)优于500 mg·L~(-1)RL的修复效果(45.32%),同时具有较好的经济性,具有较好的应用前景。     

土壤中六六六和滴滴涕的堆肥生物修复研究

采用堆肥生物修复法对土壤中六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)的降解效果进行了研究.试验结果表明,六六六和滴滴涕的降解先后经历了快速降解阶段和缓慢降解阶段;堆肥第21天后,六六六和滴滴涕降解率均达60%以上;γ-HCH降解效果最好,其次为β-HCH,α-HCH和δ-HCH的降解效果差别较大;p,p'-DDE的降解效果要好于p,p'-DDD,初始质量浓度为0.03 mg/kg的p,p'-DDT未得到降解;微生物对六六六和滴滴涕的降解作用均较明显.     

不同水分条件下活性污泥对土壤中DOM产生及DDT降解的影响

采用盆钵实验,通过控制淹水、田间最大持水量和60%相对含水量3种水分条件系统研究施用活性污泥(AS)对不同质地土壤中DOM的产生消长规律及DDT降解的影响,旨在为农药污染土壤修复及农产品清洁生产提供理论依据。结果表明:1)不同水分条件下AS均能提高土壤中DOM的含量,且随添加比例增加而增加;2)不同水分条件下AS均能促进土壤中p,p'-DDT降解,淹水条件下添加1%~3%的AS使粘土、壤土和砂土中p,p'-DDT的降解率分别提高4.0%~45.0%、2.7%~48.9%和2.2%~35.4%;最大持水量条件下粘土、壤土和砂土中p,p'-DDT的降解率分别提高2.9%~40.9%、1.9%~46.9%和2.1%~34.3%;60%相对含水量条件下粘土、壤土和砂土中p,p'-DDT的降解率分别提高3.0%~40.9%、2.1%~45.0%和1.7%~31.6%;3)不同水分条件下,不同质地土壤中添加AS后DOC含量与p,p'-DDT含量呈显著正相关。上述结果表明不同水分条件下AS对p,p'-DDT降解的促进效果表现为淹水条件最大持水量60%相对含水量,p,p'-DDT在不同质地土壤中的降解速度表现为壤土粘土砂土。     

不同洗脱剂对有机氯农药污染场地土壤修复效果比较

为了筛选出能有效修复有机氯农药污染土壤的洗脱剂,选取了16种洗脱剂对2种复合有机氯农药(六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)、氯丹和灭蚁灵)污染场地土壤进行超声洗脱修复。结果表明,对于HCHs和DDTs复合污染土壤,乙酸乙酯和丙酮对HCHs的洗脱率最高,分别为87.6%和87%,其余有机溶剂对其洗脱率也在70%以上。乙酸乙酯和丙酮对于DDT仍为最优,分别为86.9%与78.4%,其余有机试剂对DDT的洗脱率在60%以上。相对于有机溶剂,表面活性剂对HCHs和DDTs复合污染土壤的洗脱效果不好,总洗脱率均低于4%。同样,对于氯丹和灭蚁灵复合污染土壤,有机溶剂的洗脱效果也明显优于表面活性剂。有机溶剂对灭蚁灵的洗脱率,除了正丙醇较低(63.5%)外,其余均在80%左右。对氯丹的洗脱率,除石油醚(59.6%)、正己烷(49.3%)和正丙醇(42%),其余均在70%以上。相同摩尔浓度的表面活性剂中,吐温80对氯丹的洗脱率为54%,环糊精为20%,鼠李糖脂和曲拉通100为13%左右,其余则小于5%,吐温80对灭蚁灵的洗脱率为29.6%,曲拉通100的为12.4%,鼠李糖脂为5.7%,其余则更低。因此,高效低毒的有机试剂,如乙酸乙酯、丙酮和乙醇等可作为有机氯农药污染土壤修复的首选。     

鼠李糖脂与菌剂对原油污染土壤的联合修复

为研究RL强化MI修复原油污染土壤的效果,通过盆栽实验,测定了修复过程中微生物、脱氢酶、原油降解率和正构烷烃等变化。结果表明,提取RL具有良好表面和乳化活性。修复过程中微生物数目、脱氢酶和石油降解率具有相关性。RL+MI联合修复对原油的降解效果最显著,第14、21和28天的降解率分别达67.6%、78.6%和81.3%,较MI和RL处理分别提高了22%~24%和32%~38%;细菌、放线菌和霉菌最高生物量分别比CK提高约20、5.8和4.7倍;GC-MS示修复14 d后∑C21-/∑C22+(1.334)和Pr/Ph(1.152)均大于CK,说明降解早期具有高碳正构烷烃、奇数烷烃的降解优势以及对类异戊二烯烷烃的降解。     

脂肽生物表面活性剂作用下多菌种石油生物降解影响因素优化

探索多种菌种降解石油过程中菌种和脂肽生物表面活性剂的作用,筛选石油降解的主要因素及最佳合,并为石油污染物的降解机理研究和石油污染修复提供指导。基于正交实验筛选主要影响因素,采用Box-Behnken实验探讨各因素最佳水平。正交实验中脂肽生物表面活性剂是多菌种降解石油过程中最主要的影响因素,在Box-Behnken实验中,其能显著地影响石油降解率。菌种降解能力是石油饱和烃组分生物降解的最主要影响因素,但脂肽生物表面活性剂是芳烃、胶质和沥青质组分降解的最主要的影响因素。研究所用菌种中,解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在石油降解过程最重要,是本实验的石油降解最优菌。菌种和脂肽生物表面活性剂的添加浓度配比对于石油降解具有重要的影响。解淀粉芽孢杆菌和假单胞菌添加量5%,脂肽生物表面活性剂粗品添加量200 mg·L~(-1)的降解效果最优,理论上,最高降解率可达63.78%,验证降解率达到了53.89%,相对于多菌种正交实验最高降解率提高了5.54%。利用正交实验和Box-Behnken实验筛选最优降解菌和最优菌种组合的方法,具有分析因素多、实验量少等优点,具有较好的应用前景。     

用于石油污染土壤降解的高效降解菌的筛选及其降解条件优化

经过富集、分离优选出高效石油降解菌L-1,根据形态观察和生理生化特征初步鉴定为琼氏不动杆菌;采用单因素花盆实验模拟微生物原位修复并对其降解条件进行优化。结果表明,将高效石油降解菌应用于修复石油污染土壤,适宜接种量、表面活性剂浓度、CNP比、翻耕频率分别为15%、0.1%、100∶10∶1和1 d 1次;在该降解条件下修复28 d,可达到16.80%的石油降解率,远远高于土著微生物6.92%的降解率。     

鼠李糖脂对不同菌株降解柴油污染物的影响

通过一系列实验分析了鼠李糖脂对柴油污染物生物降解的影响。单菌株柴油降解实验结果表明,在添加生物表面活性剂鼠李糖脂后,各菌株细胞表面疏水性均发生不同程度的增加,并且对柴油的降解率均有所提高。在混合菌的柴油污染物降解实验中,发现当向土壤中添加了200 mg/L鼠李糖脂时,对柴油的降解才有较大的提高;而当添加100 mg/L的鼠李糖脂到水体中时,对柴油的降解就有较大的提高,而当鼠李糖脂浓度提高为200 mg/L时,柴油的降解率却没有进一步明显的提高。这说明鼠李糖脂对柴油降解的影响程度不仅与环境介质有关,还与添加的鼠李糖脂浓度有关。进一步分析表明,添加适当浓度的鼠李糖脂不仅可以提高对柴油的降解率,而且可加速其降解速度,缩短生物修复所需时间。     

工艺参数对表面活性剂洗涤修复PAHs污染土壤的影响

采用土壤洗涤(soil-washing)技术,分别用TritonX-100和Tween-80为强化洗涤剂研究了搅拌强度、洗涤时间、表面活性剂浓度、液固比、温度和间歇搅拌6个工艺参数对PAHs污染土壤洗涤效果的影响。通过一系列烧杯搅拌实验得到最佳洗涤工艺参数。TritonX-100和Tween-80的最佳洗涤时间分别是30 min和60 min,其他工艺参数最佳条件均相同。分别是搅拌强度为250 r/min,表面活性剂浓度为5 g/L,液固比为10∶1,温度为室温和连续搅拌。在此最佳工艺参数条件下,污染土中PAHs的残留率<10%,基本上满足目标污染物的修复目标。应用表面活性剂强化洗涤技术修复PAHs污染土壤是合理和可行的。     

生物与化学表面活性剂协同洗脱土壤中PCBs的研究

通过序批实验和土柱淋洗实验研究了由生物表面活性剂鼠李糖脂(RL)与非离子化学表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯(6)醚(POE(6))混合得到的复配试剂洗脱污染土壤中多氯联苯(PCBs)的作用效果及其作用机理。结果表明,同一土样中,从批实验得到的PCBs洗脱率略高于土柱淋洗实验。RL与POE(6)两种单一试剂对人工污染土样中的PCBs洗脱率均大于60%,而对陈化土样中的洗脱率均不到20%,且土壤中的TOC含量越高,PCBs的洗脱率越低。在质量浓度为301 mg/L(10 CMC)及1 505 mg/L(50 CMC)的RL-POE(6)复配试剂中,RL与POE(6)对人工污染土壤中PCBs的洗脱具有一定的协同作用。当复配试剂的浓度为301 mg/L时,RL与POE(6)对陈化土样中PCBs的洗脱没有协同作用;但当RL-POE(6)的浓度增加到1 505 mg/L时,RL与POE(6)对陈化土样中PCBs的洗脱具有明显的协同作用。     

固定化微生物修复石油污染土壤影响因素研究

针对石油污染土壤修复,利用实验室已筛选的高效石油降解单菌SM-3,以天然有机材料为载体,吸附法制备固定化微生物。将游离与固定化微生物应用于室内花盆模拟修复石油污染土壤,对C/N/P、微生物投加量、石油含量、氧化剂和表面活性剂设计5因素4水平正交实验,探讨不同修复时期各影响因素的重要性顺序,最佳条件下各菌株的修复效果。结果表明,不同微生物在不同降解时期,各影响因素的重要性会发生变化;经过21 d的修复,固定化单菌SM-3石油降解率为22.77%,修复过程中,接种量是最重要的影响因素,营养元素N、P投加影响较大,表面活性剂和氧化剂影响次之。     

(汍)汊湖水体和表层沉积物中有机氯农药分布特征

用GC/ECD内标法定量测定了(汍)汉湖水体和表层沉积物中的有机氯农药(OCPs).(汍)汊湖水样和表层沉积物中20种OCPs均有检出.表层沉积物上层中(0～2 cm)的OCPs明显高于下层(2～10 cm),这是(汍)汉湖具有稳定的水动力条件所致.氯丹在表层沉积物中浓度最高,与该化合物在环境中的强稳定性以及在该地区的大量使用有关.表层沉积物样品DCHsO2上层OCPs中o,p'-DDT主要成分,表明近期可能有新的DDTs,特别是含大量o,p'-DDT的三氯杀螨醇的使用.DDD/DDE则显示表层沉积物上层DDTs的降解主要处在厌氧条件下,而下层处在好氧条件下.     

表面活性剂洗脱/类Fenton氧化对六氯苯污染黑土的处理

以人工模拟六氯苯污染黑土土壤为对象,利用表面活性剂洗脱法和类Fenton试剂氧化法研究了土壤中六氯苯的去除效果及影响因素。结果表明,3种表面活性剂对黑土土壤中的六氯苯均有一定的洗脱效果,5.0 g·L~(-1)的Tween80、Triton X-100和SDBS对六氯苯的洗脱率分别为75.26%、67.39%和50.18%。利用类Fenton试剂对土壤洗脱液中的六氯苯进行氧化处理,其催化剂类型及浓度、氧化剂的浓度及添加方式、温度、反应时间及pH值等因素均对洗脱效果产生不同程度的影响,当Fe2(SO4)3浓度为0.08 mol·L~(-1),H_2O_2添加量为0.5 mol·L~(-1),温度为30℃,pH值为5.0,反应时间为60 min时,类Fenton试剂可氧化去除土壤洗脱液中80%左右的六氯苯。在该处理条件下,土壤洗脱液中COD的去除率可达到80%左右,洗脱液的水质及其可生化性得到了明显的改善。     

表面活性剂对Bacillus pumilus strain Bap9 降解苯并[a]芘的影响

研究了非离子型表面活性剂Triton X-100(TX-100)和Tween80(TW-80)对苯并[a]芘的增溶特性及对苯并[a]芘高效降解菌Bacillus pumilus strain Bap9生长的影响,结果表明,2种表面活性剂对苯并[a]芘均有良好的增溶效果,均能作为碳源和能源被菌株Bap9所利用,TX-100增溶能力和增殖能力相对更强;不同浓度的TX-100对菌株降解苯并[a]芘的影响不同,当浓度为1 000 mg/L时,对降解的促进作用最强,可将苯并[a]芘降解率提高20.8%;在苯并[a]芘降解过程中,TX-100亦能作为碳源被菌株Bap9利用,不产生二次污染,因此可用于苯并[a]芘污染环境的生物修复。     

有机粘土和粘土对p,p'-DDE的吸附/解吸研究

采用批量平衡实验,研究阳离子表面活性剂十六烷基三甲基铵离子(HDTMA)改性的zeo-HDTMA(有机沸石)、mont-HDTMA(有机蒙脱土)和atta-HDTMA(有机凹凸棒土)及其原粘土对典型有机氯农药DDT代谢产物p,p'-DDE的吸附解吸特性.结果表明,随原粘土阳离子交换容量(CEC)的增大,有机粘土吸附量增大,且有机粘土的吸附量比原粘土大大提高;有机粘土和原粘土对p,p'-DDE的吸附能力顺序为:zeo-HDTMA＞mont-HDTMA＞atta-HDTMA≥mont(蒙脱土)＞atta(凹凸棒土)＞zeo(沸石),这一顺序与它们的有机碳质量分数大小顺序一致.原粘土对p,p'-DDE的吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程,吸附呈单分子层形式,且存在竞争吸附;有机粘土对p,p'-DDE的吸附等温线符合Linear吸附等温方程,吸附是p,p'-DDE在有机粘土中有机相的分配所致.当CaCl2质量浓度从0增加到50 g/L时,mont-HDTMA对p,p'-DDE吸附量提高了10.3%.有机粘土和原粘土对p,p'-DDE的解吸率大小顺序为:zeo＞atta＞mont＞atta-HDTMA＞mont-HDTMA＞zeo-HDTMA,这一顺序与它们的有机碳质量分数大小顺序相反.     

表面活性剂对Bacillus pumilus strain Bap9降解苯并[a]芘的影响

研究了非离子型表面活性剂Triton X-100（TX-100）和Tween80（TW-80）对苯并[a]芘的增溶特性及对苯并[a]芘高效降解菌Bacillus pumilus strain Bap9生长的影响,结果表明,2种表面活性剂对苯并[a]芘均有良好的增溶效果,均能作为碳源和能源被菌株Bap9所利用,TX-100增溶能力和增殖能力相对更强;不同浓度的TX-100对菌株降解苯并[a]芘的影响不同,当浓度为1 000 mg/L时,对降解的促进作用最强,可将苯并[a]芘降解率提高20.8%;在苯并[a]芘降解过程中,TX-100亦能作为碳源被菌株Bap9利用,不产生二次污染,因此可用于苯并[a]芘污染环境的生物修复。     

鼠李糖脂洗脱土壤中多氯联苯影响因素的研究

研究了由铜绿假单胞菌发酵产生的代表性生物表面活性剂鼠李糖脂（RL）对土壤中PCBs解吸的影响。结果表明,RL的种类与浓度、土壤污染类型、解吸时间、洗脱次数、pH以及离子强度对土壤中PCBs的洗脱有一定的影响,而温度对PCBs的洗脱影响很小。当RL浓度低于CMC时,对PCBs的洗脱没有明显的促进作用;当RL浓度高于CMC后,对PCBs的洗脱有显著的促进作用。具有较低HLB的单鼠李糖脂R2对PCBs的洗脱效果要优于二鼠李糖脂R1。人工污染土壤中PCBs的洗脱效果要高于陈化土壤。污染土壤中TOC的含量越高,PCBs的洗脱率越低。延长解吸时间和增加洗脱次数可增加土壤中PCBs的洗脱率。碱性环境（pH＞7）或增加RL溶液中的离子强度均有利于土壤中PCBs的洗脱。     

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。