表面活性剂增效微生物修复PAHs污染土壤的研究进展

生物降解是去除土壤环境中多环芳烃（PAHs）的重要途径,通过使用表面活性剂增效修复可显著提高PAHs降解速度和程度。本文系统评述了表面活性剂增效修复PAHs污染土壤的研究现状和存在的问题。     

发酵牛粪和造纸干粉对多环芳烃污染土壤菌根修复的影响

通过温室盆栽试验,研究了添加发酵牛粪和造纸干粉对菌根化紫花苜蓿修复多环芳烃(PAHs)污染农田土壤的影响.结果发现,添加0.5%～2.0%发酵牛粪对紫花苜蓿根系丛枝菌根(AM)真菌侵染率无明显影响,但均显著提高了紫花苜蓿的植株生物量(p<0.05),其中,添加1.0%和2.0%发酵牛粪处理的土壤PAHs含量较对照略有降...     

高级氧化技术修复多环芳烃污染土壤研究进展

多环芳烃（PAHs）是由2个或2个以上苯环组成的碳氢化合物,其致癌、致突变、致畸等特性对人类健康和生态环境产生不利的影响。由于PAHs具有低水溶性、高疏水性和难降解性等特点,导致PAHs污染土壤修复具有巨大挑战。高级氧化技术是处理PAHs污染土壤的有效手段。对高级氧化技术在PAHs污染土壤修复领域的研究进展进行了总结,对臭氧氧化、芬顿氧化和过硫酸盐氧化等高级氧化技术的优劣进行了分析;此外,探讨了表面活性剂在提升高级氧化效果方面的作用以及土壤理化环境条件对氧化过程的影响,分析了氧化过程对土壤微环境的潜在影响;最后,指出了高级氧化修复PAHs污染土壤的研究难点和未来方向。

     

居室玻璃表面有机质与多环芳烃分布规律研究

为探讨广州和香港市区玻璃表面薄膜上有机质和PAHs的分布特征,从2007年12月至2008年1月,利用低尘擦拭纸采集广州和香港室内外相对应的15对玻璃表面薄膜样品.结果表明,广州室内外有机质占表面薄膜重量的1.8%和1.1%,香港则分别为3.9%和1.6%.玻璃表面薄膜上Σ15PAHs浓度的最高值达到1430ng/m2,以菲,芴,荧蒽,芘等为主.室内外对比结果显示,主要以颗粒态形式存在的5~6环化合物室内外差别较大,广州室外比室内大约高1倍,而香港由于中央通风系统的过滤作用,其室外比室内高约5~10倍.根据有机质和PAHs浓度之间的相关性,认为室内外存在不同源强的有机质和PAHs来源,玻璃表面可能更有利于PAHs的光降解.     

施肥对老化污染土壤中PAHs可提取态浓度的影响

采用温室模拟试验,施用农业生产中广泛使用的无机氮肥和有机肥,以花红苋菜为典型叶菜类蔬菜,研究了不同施肥对老化污染土壤中PAHs可提取态浓度的影响.结果表明,有机肥处理与无机氮肥处理相比较,土壤中菲、荧蒽和苯并(b)荧蒽的可提取态浓度显著降低(p<0.05);在相同的采样时间及处理下,3种PAHs的可提取浓度与其在老化污染土壤中初始浓度的比值顺序为:苯并(b)荧蒽<荧蒽<菲(p<0.05),说明不同PAHs与土壤组分之间的吸附因其不同的理化特性而存在差异;裸土处理中3种PAHs的可提取浓度均显著高于根际土壤中的对应浓度(p<0.05).     

春冬季节对堆肥修复多环芳烃（PAHs）污染土壤的影响

采用强制通风堆肥法修复多环芳烃PAHs(16种)污染土壤,比较了春季和冬季时堆肥法对PAHs污染土壤的修复效果.结果表明,冬季时受污染土壤中PAHs降解率高于春季,1号堆料[m(土壤)∶ m(猪粪)∶ m(锯末)=1∶ 1∶ 1(干重)]和2号堆料[m(土壤)∶ m(猪粪)∶ m(锯末)=1∶3∶1(干重)]的总PAHs降解率>70%,但1号堆料的总PAHs降解率(74.61%)高于2号堆料,低、中和高环三类PAHs的降解率分别为66.46%、 79.12%和75.88%;堆肥过程结束后,受污染土壤(干重)中大部分PAHs残留量均≤1000 μg/kg,但苯并[b]荧蒽在春季试验的残留量较高,它在1号和2号堆料的残留量分别为25000 μg/kg和20000 μg/kg,而它在冬季2个堆体的残留量均低于5000 μg/kg;堆肥修复污染土壤过程中总PAHs降解的一级反应动力学拟合结果表明,冬季拟合程度高于春季,R2>0.6,半衰期约为13 d.     

多环芳烃在不同灌区土壤剖面的分布特征研究

文章在不同类型灌溉用水的三个典型灌区进行土壤精细剖面钻探采样分析,研究16种优控多环芳烃在土壤剖面的分布特征和不同灌溉条件对土壤质量的影响。结果表明:表土是多环芳烃的主要累积层位,污灌区、再生水灌区、清灌区表土的多环芳烃总量分别为726、200、34μg/kg,说明长期进行污水和再生水灌溉均会造成不同程度的土壤污染;受多环芳烃自身理化性质的影响,低环的多环芳烃容易向土壤剖面的深部迁移,在表土以下的层位占绝对优势分布,高环的多环芳烃迁移性很弱,基本只在表层有检出;通过对各灌区剖面的典型多环芳烃含量和土壤理化指标进行相关分析和回归分析,得出TOC是多环芳烃在土壤剖面垂向迁移的主要影响因素。     

多环芳烃(PAHs)在大气中的相分布

通过对广州市老城区空气中多环芳烃的研究表明 ,该区多环芳烃的污染相当严重 ,不同季节测定的多环芳烃总量差别不大 ,但颗粒相多环芳烃在春季占的比例 (44 8% )要高于夏季 (9 4 % ) .气相中主要以芴、菲、甲基菲、荧蒽、芘等低环数的多环芳烃为主 ,而高于四环的多环芳烃主要是分布在颗粒相中 ,苯并 (ghi)是最主要的颗粒相多环芳烃物质 .     

官厅水库周边蔬菜地表土中多环芳烃的污染

为掌握北京市备用水源地——官厅水库周边的蔬菜地表土中多环芳烃(PAHs)的污染状况及来源,于2008年11月在延庆县小丰营蔬菜产地采集了48个表土样品(0～20cm)测定PAHs含量,并综合特征化合物比值法和因子分析/多元线性回归两种方法推断了土壤中PAHs来源.结果表明,土壤中15种PAHs单体(PAH15)的含量均服从正态分布或对数正态分布,∑15PAH几何均值为(118.71±28.63)ng.g-1(干重含量,下同),算术均值为(139.57±85.65)ng.g-1.以荷兰土壤标准衡量,71%的样点归类PAHs弱污染,与文献报道的大多数国内外农业土壤相比,尚属于较清洁的水平.成分谱分析表明,研究区域土壤中的PAHs分布谱以3环～4环化合物为主,优势化合物为PHE、FLA、FLO、PYR.校正后的FLA/(FLA+PYR),ANT/(ANT+PHE)比值表明该研究区域PAHs主要来自燃烧源.通过因子分析提取了3个主成分,分别代表①燃煤和交通燃油;②生物质燃烧和炼焦;③燃油.多元线性回归分析的结果表明,这3种来源对官厅水库周边蔬菜地表土中PAHs的贡献分别是54.0%,39.9%和6.1%.结合两种源解析方法和排放源分析,除该区域存在明显生物质燃烧源以外,其它来源的PAHs经过了一定距离的大气迁移和沉降.     

沉积物中多环芳烃和有机氯农药赋存状态

对珠江广州河段高污染沉积物进行粒度分级,对不同粒径的样品重液分离,收集轻组分(有机质)和重组分(主要为无机矿物及无定型有机质).用显微镜对沉积物中不同粒径轻重组分的吸附剂进行鉴定,测定其中的多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs).结果表明,沉积物样品中有机质占总重量9.1%,富集了81.5%的多环芳烃,77.2%的有机氯农药;无机矿物和无定型有机质占90.9%,富集了18.5%的多环芳烃,22.8%的有机氯农药;轻组分中的有机吸附剂对PAHs和OCPs的富集能力比重组分无机矿物和无定型有机质高1～2个数量级.     

Phytoremediation for phenanthrene and pyrene contaminated soils

Phytoremediation of soil contaminated with phenanthrene and pyrene was investigated using twelve plant species. Plant uptake nd accumulation of these chemicals were evaluated. At the end of the experiment(45 d), the remaining respective concentrations of soil henanthrene and pyrene in spiked vegetated soils, with initial phenanthrene of 133.3 mg/kg and pyrene of 171.5 mg/kg, were 8.71-16.4 nd 44.9-65.0 mg/kg, generally 4.7%-49.4% and 7.1%-35.9% lower than their concentrations in the non-vegetated soils. The loss f phenanthrene and pyrene in vegetated spiked soils were 88.2%-93.0% and 62.3%-73.8% of the added amounts of these ontaminants, respectively. Although plant uptake and accumulation of these compounds were evident, and root concentrations and RCFs(root concentration factors; defined as the ratio of PAH concentrations in roots and in the soils on a dry weight basis) of these compounds ignificantly positively correlated to root lipid contents, plant uptake and accumulation only accounted for less than 0.01% and 0.23% of the nhanced loss of these chemicals in vegetated versus non-vegetated soils. In contrast, plant-promoted microbial biodegradation was the ominant mechanism of the phytoremediation for soil phenanthrene and pyrene contamination. Results from this study suggested a easibility of the establishment of phytoremediation for soil PAH contamination.     

芘污染盐碱土壤微生物-电动修复效率影响因素

以芘污染盐碱土壤为供试土壤,采用高通量测序技术对微生物-电动联合修复(BIO-EK)芘的过程中微生物群落结构进行了监测,结合芘浓度和微环境变化特征,分析了BIO-EK修复过程中微生物群落结构与污染物浓度和土壤微环境变化之间的相关性.结果表明,91d后BIO-EK中芘浓度由288.03mg/kg降至73.40mg/kg,...     

提取时间对提取原煤中多环芳烃的影响

以淮北煤田气肥煤和夹矸样品为研究对象,以CH₂Cl₂为溶剂,采用超声提取法(提取时间为10,20和30 min)和索氏提取法(提取时间为24,48和72 h)提取其中可抽提有机物,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定提取液中美国环境保护局(USEPA)优控多环芳烃(PAHs)含量,来对比不同抽提时间对提取原煤中PAHs含量和分布特征的影响,为优化原煤中PAHs的提取条件提供理论依据.研究表明:淮北煤田样品中可抽提USEPA优控PAHs以菲为主,其含量占16种PAHs总量的40.0%～65.5%;夹矸样品中可抽提PAHs含量并不因其有机质含量低而明显低于原煤样品,夹矸中PAHs的迁移特征需引起关注.在实验条件下,提取原煤中PAHs,超声提取时间应选取30 min,索氏提取时间法应选取24 h.      

青藏高原东部土壤中多环芳烃的污染特征及来源解析

分析了青藏高原东部5个地区10个采样点表层土壤的PAHs含量特征和污染水平.结果表明,该地区土壤的多环芳烃总量为0.83～14.41 ng/g,其中菲的含量最高,同我国其他地区相比,其污染水平较低.曲水县6个采样点PAHs含量分布表明,除国道边1个采样点由于处于主导风向下风向而受到机动车尾气影响外,其他5个点均具有相似的面源污染即地质成因来源.结合分析拉萨、曲水、巴青、昌都和格尔木5个地区PAHs含量分布特征,发现高原东部昆仑山脉以西的大部分地区（拉萨、曲水、巴青和昌都）土壤中的PAHs有相同的地质成因来源.由于土壤性质、昆仑山脉天然的地理障碍等原因,格尔木戈壁土壤的PAHs来源则主要受到燃烧源的影响.     

多环芳烃的微生物降解与生物修复

生物修复在治理多环芳烃污染环境中的作用日益突出，其应用越来越受到重视。文中概述了生物修复技术发展的基础－多环芳烃微生物降解，论述了降解微生物分离、驯化、咱类、降解机制等，探讨了提高多环芳烃降解速率的途径及其存在的一些问题，并对今后的发展进行了展望。     

不同生长期翡翠贻贝(Perna viridis)体内多环芳烃富集的组织特异性研究

采用GC／MS测定了福建集美养殖区非繁殖期翡翠贻贝（Perna viridis）体内的16种多环芳烃（PAHs）,分析了不同生长期（个体大小不同）翡翠贻贝不同组织中PAHs的蓄积特征。结果表明,翡翠贻贝对PAHs的蓄积量（∑PAHs）为短生长期〉中生长期〉长生长期;外套膜〉内脏团,鳃组织中PAHs波动较大。贻贝易蓄积低环低分子量的PAHs,且随个体增大,各组织中低分子量的PAHs含量逐渐降低,高分子量的略有增加。     

基于BP神经网络预测北京市加油站周边土壤多环芳烃含量

随着我国城市化进程的迅速发展,城市中加油站数量越来越多,加油站油品的成分含量复杂多样,在石油逸散过程中会生成一系列污染物.加油站产生的多环芳烃(PAHs)会污染其附近土壤,同时对人体健康产生影响.收集了北京市117个加油站附近的土壤样品(0～20 cm),分析了7种PAHs的含量,基于BP神经网络模型,预测了2025年和2030年北京市加油站土壤PAHs含量.结果表明,7种ω(PAHs)范围在0.01～3.53 mg·kg^-1之间,与《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中土壤污染风险筛选值比较,PAHs含量低于该指标,同时上述7种PAHs的毒性当量(TEQ)均低于世界卫生组织(WHO)的标准值(1 mg·kg^-1),表明它们对人体健康有较低风险.预测结果显示,快速发展的城市化与土壤PAHs含量的增加具有正相关的关系,至2030年,北京市加油站土壤PAHs的含量将持续增长.2025年和2030年北京市加油站土壤中ω(PAHs)的范围分别为0.085～4.077 mg·kg^-1和...     

长江重点江段水体中多环芳烃及其衍生物的分布及健康风险

研究了长江攀枝花、宜宾、泸州、重庆、涪陵、三峡、岳阳、武汉、九江和南京共计10个重点江段枯水期和丰水期表层水中19种多环芳烃(PAHs)及其15种衍生物(SPAHs)的分布和来源,评估了长江PAHs类污染的健康风险及时空差异.结果表明,长江表层水中∑PAHs、∑SPAHs平均浓度分别为(147.3±59.8)、(73.2±29.7) ng·L^-1,检出率分别为82.9%、69.5%,其中2~3环(S)PAHs所占比例为79%.在SPAHs中,∑NPAHs(硝基取代PAHs)、∑MPAHs(甲基取代PAHs)、∑OPAHs(氧化PAHs)的平均浓度分别为(27.0±4.5)、(24.7±15.5)、(17.1±11.9) ng·L^-1.根据分子比值法及主成分分析可知,长江重点江段PAHs主要来源于生物质、化石及液体燃料燃烧,SPAHs主要来源于燃烧源和光化学转化,SPAHs及PAHs通过大气沉降汇入水体.采用毒性当量因子浓度计算对长江重点江段PAHs进行健康风险评估,结果表明在枯水期具有致癌性PAHs的∑TEQ_BaP值(苯并芘毒性当量)较高,其中岳阳、武汉江段的BaP毒性当量浓度高于我国地表水规定阈值,应当高度重视长江流域PAHs在枯水期引起的健康风险.     

轮作条件下水稻-土壤系统多环芳烃的动态过程

探讨了在水稻收割-土地闲置-次年再种植水稻的轮作期间,水稻根系-土壤系统中多环芳烃的动态变化情况,尝试分析了轮作状态下水稻根系对水稻土多环芳烃的清除作用及影响因素.结果表明,在轮作期间,水稻根系中的ΣPAHs动态与空气、颗粒物等环境介质ΣPAHs相关性不明显(r0.7,p0.1),与根际土ΣPAHs呈负相关关系(r=0.7,p0.1),与根系表面积呈明显的正相关关系(r=0.8,p0.05).说明水稻根系中的ΣPAHs动态并未依赖于其它环境介质中ΣPAHs的改变,而是根据其生长状况直接吸附和吸收来自土壤的ΣPAHs.从水稻籽粒中ΣPAHs含量看,水稻对土壤多环芳烃的吸收并不影响人类的安全食用.水稻土中的ΣPAHs和活性有机碳含量在水稻进入收割期时都显著降低,经过轮作进入来年的再种植期后,又因为施用有机肥、外源输送等途径使土壤TOC和ΣPAHs增加.     

焦化污染场地土壤多环芳烃的生物强化协同降解工艺研究

以某废弃焦化厂的多环芳烃（PAHs）污染土壤为研究对象,通过耦合表活淋洗、生物降解、化学氧化等技术设计了4种修复工艺,并进行了试验验证。结果表明：针对该实际焦化污染土壤,单一的生物泥浆降解工艺21 d后PAHs可实现58.64%的降解率;采用表活增溶＋化学氧化＋生物泥浆的降解工艺,26 d降解率可达到65.68%,但前置的化学氧化会抑制生物降解效果;采用干筛分+表活分批淋洗+化学氧化的降解工艺降解率可达到85.36%,有效缩短降解时间到13 d内,但土壤中残留的PAHs与土壤颗粒结合紧密,化学氧化降解率仍难以满足大于90%的要求;采用湿筛分+表活分批淋洗+生物泥浆+化学氧化的生物强化协同降解工艺,29 d降解率可达到95.32%,实现了土壤的修复目标。生物强化协同降解工艺路线,综合了多种修复技术的优点,实现了修复技术组合优化,为焦化污染土壤中多环芳烃降解修复提供了可行的工艺路径。