克拉玛依石油污染土壤微生物类群及其代谢活性研究

采用GC、平板稀释法、Biolog微平板技术研究了克拉玛依石油污染地区不同土层(0~15 cm、15~30 cm、30~45 cm)的土壤烷烃含量、微生物的群落变异情况和微生物代谢活性。结果表明:石油污染土壤烷烃含量高,其与细菌、真菌、放线菌数量分别呈显著负相关(r=-0.885,P0.05)、负相关及极显著负相关(r=-0.948,P0.01)。不同土层的清洁土壤和石油污染土壤中细菌、真菌、放线菌数量随深度增加呈递减趋势。不同土层清洁土壤受石油胁迫之后细菌、放线菌数量极显著减少(P0.01),0~15 cm土层真菌数量增加极显著(P0.01),15~30 cm、30~45 cm土层增加不显著(P0.01)。不同土层清洁土壤微生物代谢活性极显著高于石油污染土壤(P0.01),土壤微生物代谢活性随深度增加代谢活性降低。不同土层的清洁土壤和石油污染土壤微生物群落对六大碳源利用体现出差异。主成分分析(PCA)表明,不同土层的清洁土壤与石油污染土壤微生物群落对31种碳源利用在PC1方向有极显著差异(P0.01),不同土层之间差异主要体现在PC2方向。综合PC1、PC2对碳源利用差异主要是I-赤藻糖醇、L-苏氨酸。     

石油类污染物在陇东黄土塬区土壤中迁移的模拟试验研究

采用一种新的土柱淋滤方法,在不同淋滤量、污染强度和柱长条件下模拟了陇东黄土塬区自然降水对石油污染物在土壤中纵向迁移的影响.结果表明,石油类污染物迁移的深度受污染强度、淋滤量、土层深度等因素的限制.污染物在土柱中峰值出现的深度均随污染强度、淋滤量和土层深度的增加呈增加的趋势,在0~10 cm的范围内,污染物均大量存在,且石油类污染物在土壤中的纵向迁移规律与污染强度、淋滤量、柱长等众多因素有关,即淋滤量越大污染物越容易发生迁移,污染强度越高迁移深度越大,土层越深迁移越容易实现.     

石油类污染的地下水取样方法对比

以华北平原某石化厂地下水受石油污染物污染多年的场地为研究对象,以低流速气囊式采样泵(LFBP)所采集的地下水样为基准,通过取样试验对比研究了潜水泵、惯性泵和小提桶3种常规取样器对VOCs、SVOCs、BTEX、PAHs、TPH五类石油类污染物的取样结果,并进行了取样器适宜性分析。结果表明:针对VOCs、BTEX和TPH采集地下水样时,在无低流速取样器的前提下应优先选择惯性泵;针对SVOCs和PAHs采集地下水样时,只可采用LFBP取样方法;3种常规取样器因结构和原理不同造成水样来源不同(小提桶水样直接来自表层水,潜水泵水样混合了大量表层水,惯性泵水样主体为新鲜地层释水)以及污染物特性差异(溶解性、挥发性和被吸附性的差异)造成五类石油类污染物浓度不同,因此进行石油类污染的地下水采样时,应优先选择低流速取样方法,其次为惯性泵。     

辽河油田石油污染土壤的2阶段生物修复

建立了污染土壤预制床处理工程,对不同类型原油污染土壤分别进行堆腐处理,历时2个阶段,共运行210d.当稀油、稠油、特稠油和高凝油污染土壤中石油烃总量(TPH)为25.8～77.2g·kg^-1时,经过53d(为第1阶段)的运行,TPH去除率38.37%～56.74%.第2年(为第2阶段)继续处理156d,TPH降解率达到66.59%～80.96%.连续运行结果表明,污染土壤中易分解的石油烃污染物大部分在第1阶段得到降解,第二阶段降解率明显降低.     

粤港澳大湾区丘陵地带某电镀场地重金属污染特征与迁移规律分析

粤港澳大湾区电镀企业的数量、生产规模均居全国前列,电镀生产排放的污染物造成该区电镀场地普遍存在土壤和地下水重金属污染现象,调查并分析区域电镀场地土壤和地下水重金属污染特征及迁移规律是粤港澳大湾区该类场地安全再利用的必要工作.在详细调查粤港澳大湾区丘陵地带某电镀场地土壤和地下水重金属污染现状的基础上,定量分析了不同深度土壤、地下水中的重金属空间分布特征,并结合场地水文地质条件探讨了粤港澳大湾区丘陵地带电镀场地土壤和地下水中的重金属迁移规律.结果表明,该电镀场地土壤和地下水已受到不同程度的重金属污染,土壤中Ni、Cr~(6+)和Cu超标率依次为20. 5%、12. 8%和2. 7%;地下水中Ni、Pb和Cr~(6+)超标率依次为41. 7%、33. 3%和33. 3%;场区内重金属污染与电镀厂生产功能分区相对应,说明重金属主要来源于电镀废物泄漏.由于该场区填土层以下为渗透性较差的粉质黏土,不利于重金属污染物向深部迁移,因而重金属污染物主要集中在表层土壤;但是在全风化花岗岩埋深较浅的电镀车间范围内,土层渗透性增大,重金属迁移深度显著增加,其中Cr~(6+)由于酸性土壤的吸附作用较弱,甚至出现了10 m深度的高浓度检出现象.虽然场区浅层含水层渗透性较弱,但是酸性土壤和地下水氧化环境有利于Cr~(6+)和Ni的迁移,因而在地下水位埋深较浅和土壤重金属迁移深度较大的电镀车间出现了Cr~(6+)和Ni超标现象;而粤港澳大湾区花岗岩中Pb含量背景值较高可能是造成场区地下水Pb超标的主要原因.因此,粤港澳大湾区丘陵地带电镀场地的Ni、Cr~(6+)和Cu主要集中在浅层土壤和地下水中,区域广泛分布的低渗透黏土层在一定程度上阻隔了重金属的扩散迁移;但是在土壤酸化和花岗岩埋深较浅的地区,以及地下水以氧化环境为主的丘陵地带,Ni和Cr~(6+)在土壤和地下水中的迁移深度将显著增加.     

利用富里酸原位制备富集铁修复石油污染土壤研究

为得到一种高效去除土壤中总石油烃(TPH)的原氧化技术,利用富里酸(FA)在土壤中原位制备富集铁并进行石油污染土壤修复研究,探究了富集铁组和非富集铁组对不同质地和有机质(SOM)含量的石油污染土壤(S1、S2)氧化效果的影响,以及富集铁组高效原位氧化TPH的机制.结果表明:(1)在S1、S2石油污染土壤(土壤S1、S2中TPH的初始含量分别为16 074.33、14 528.17 mg/kg)中,富集铁组中TPH的氧化量分别高达7 550.32、8 747.78 mg/kg,均高于非富集铁组Ⅰ中的相应值(分别为6 364.43、5 730.73 mg/kg),说明富集铁组可以高效氧化土壤中的TPH.(2)在土壤S1、S2中,富集铁组对中链(C₁₉～C₂₄)烷烃的氧化率分别为20%、22%,对长链(C₂₅～C₃₀)烷烃的氧化率分别为23%、20%,分别高于土壤S1中非富集铁组Ⅰ(17%、18%)和土壤S2中非富集铁组Ⅰ(19%、12%)的相应值.(3)电子顺磁共振波谱仪(EPR)测定结果表明,富集铁组...     

加油站泄漏污染物的迁移分布规律

选择某废弃加油站场地为研究对象,通过采集分析土壤和地下水样品中的铅（Pb）、总石油烃（TPH）、多环芳烃（PAHs）、苯系物（BTEX）、甲基叔丁基醚（MTBE）,分析了污染物在该区域地下环境中的迁移和分布特征.测试结果表明：场地包气带和含水层介质岩性以砂质粉土、粘质粉土和粉质粘土为主,土壤样品中总石油烃（C < 16）和苯均存在超标现象;垂向污染物高浓度值多出现在地下水面附近,其中上层滞水区总石油烃和苯大面积超标,潜水中总石油烃（C < 16）、苯及MTBE超标,承压水尚未被污染.在分析目前石油类污染场地修复技术的基础上,结合场地的实际条件,建议土壤和地下水的修复主要采用异位修复技术.     

真菌-细菌协同修复石油污染土壤的场地试验

采用真菌-细菌微生物制剂对中原油田不同类型石油污染土壤进行原位修复小试和中试.第1期场地试验从2004-11-05～2005-03-07,共122 d,柴油、润滑油和石油的TPH降解率分别为61.0%、48.3%和38.3%.中试从2005-05-18～2005-11-03,共历时161 d.人工污染土壤、新鲜型石油污染土壤和陈旧型污染土壤的石油烃降解率分别达到75.0%、46.0%和56.6%,而对照组的降解率分别为15.7%、20.0%和28.0%.分析了修复过程中土壤中石油烃各组分含量的变化,结果表明真菌-细菌微生物制剂对饱和烃、芳烃、沥青胶质及非烃化合物均具有较好地降解能力.分别在修复后的人工污染、新鲜型污染和陈旧型污染地块种植小麦,产量分别为当地正常耕地产量的100%、57.2%和70.3%.本研究进一步证实了真菌-细菌协同修复石油烃污染耕地的可行性及其良好的应用前景.     

基于最优尺度地理探测的长三角有机污染物时空分布驱动因素分析

场地污染对人体健康和生态环境造成了严重危害,理解其时空分布规律是污染评估和场地修复的基础.为此基于场地采样数据,利用最优尺度地理探测器分析长三角地区有机污染物时空分布规律及其驱动因素.结果表明:①长三角场地有机污染物空间分布存在显著的尺度效应,其最佳地理探测尺度格网为8000 m;②长三角污染物空间分布的主控因子最主要来源于生物场,其次来源于化学场;③在土壤0~20 cm深度,蔗糖酶含量、脲酶含量、微生物量氮、全氮含量和离子交换量等对有机污染物空间分布的解释力较大.在土壤20~40 cm深度,对有机污染物空间分布解释力较强的因子是土壤湿度、人口和全氮含量等.随着土壤深度的加深,水动力场的因子解释力增强.④春季里人口、全氮含量和多酚氧化酶含量等对有机污染物空间分布解释力较强.秋季里有机污染物的空间分布更复杂,因子之间表现出更强烈的非线性增强现象和双因子增强现象.     

有机氯农药污染场地表层土壤有机-矿质复合体中污染物的分布

采用湿法物理分级方法将北京市某农药厂遗留场地表层土壤分成4种粒径的有机-矿质复合体组分:粘粒、粉粒、细砂和粗砂(<2 ìm、2～20ìm、20～200ìm、>200 ìm),研究有机氯农药在其中的分布特征及土壤不同有机-矿质复合体组分中有机质和矿物质组成的差异对污染物赋存分布的影响.结果表明,污染物质六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)在粉粒中分布较多,含量分别为463.1 mg·kg-1和1225.6 mg·kg-1,粗砂中分布最少,含量仅为157.8 mg·kg-1和384.5 mg·kg-1.1gKoc与污染物质在粘粒上的分布量存在显著的相关关系.通过对有机-矿质复合体进行x射线衍射分析发现,场地土壤粘粒和粉粒中粘土矿物含量较高.由于有机-矿质复合体中粘土矿物组成和含量存在差别,这在一定程度上影响了污染物质在其中的分布.同时,所研究的场地土壤中污染物易于富集的粒径范围与报道的北京大气颗粒物上HCHs和DDTs有较多吸附的粒径相近.因此,应当重视污染场地表层土壤对大气污染的可能贡献及其环境风险.     

有机氯农药企业搬迁遗留场地土壤中污染物的垂向分布特征

为了解农药企业搬迁遗留场地土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的垂向分布特征,在某有机氯农药企业搬迁遗留场地的不同功能区设置采样点,分层采集土壤样品并分析其污染物的垂向分布特征.结果表明,在表层、亚表层土壤样品中w(HCHs)和w(DDTs)较高,随着深度的增加土壤中w(HCHs)和w(DDTs)逐渐下降,但下降幅度呈现出一定的波动性.该场地土壤中的有机氯农药引起地下水污染的风险较低.通过研究污染物的组成发现,土壤中作为母体化合物的w(DDT)较低,其代谢产物w(DDD)和w(DDE)较高,HCHs异构体中β-HCH所占比例相对较高,表明过去生产期间的遗留是土壤中有机氯农药的主要来源.土壤理化性质与污染物含量间的相关性分析结果显示,位于西南部试验厂区土壤中w(HCHs)和w(DDTs)与w(有机质)相关性显著,说明该场地土壤中的有机质是影响有机氯农药分布的重要因素之一.      

挥发性有机物污染场地挖掘过程中污染扩散特征

我国城市工业污染场地主要受挥发性及半挥发性有机污染物(VOCs/SVOCs)的污染.挥发性有机污染物挥发性大,在环境中容易迁移,土壤被挖掘和扰动时,土壤中VOCs很容易形成短时间内的相对较高浓度释放;如果施工人员没有进行适当防护,极易产生健康危害.本研究通过现场快速监测与采样管采样技术相结合,研究污染场地修复开挖过程中气态污染物的分布规律.监测结果表明,在场地开挖的主导风向上,气态污染物浓度分布随距离而下降,并呈现波峰和波谷交替出现的特征.监测结果可以用多个高斯烟团的叠加来拟合.本研究结合工业场所职业健康与安全有关限值,推导污染土壤修复开挖现场安全区域划分的方法,并提出相应分区的个人安全防护响应措施.     

典型污染场地六六六残留特征分析

在历史上受某六六六(HCH)生产企业污染的场地采集土壤样品,分析和研究土壤中HCH的污染水平和污染分布趋势.结果表明,∑HCH值最大为271.72 mg·kg-1,HCH污染主要集中在表层(深度:0～20 cm)、亚表层(深度:20～40 cm)土壤,表层、亚表层土壤中HCH含量远高于深层(深度:40～150 cm)土壤中HCH含量;β-HCH含量最高,远高于其他3种异构体;通过Kriging法插值,画出表层土壤中∑HCH的等值线图,可清晰地看出HCH的分布趋势.本污染场地表层的硬化阻止了雨水的浸润作用,使HCH向下迁移缓慢,HCH含量随深度增加而降低,HCH污染深度较浅.     

某炼油厂退役场地土壤与浅层地下水酚类污染特征研究

通过对某炼油厂退役场地21个土壤监测点和8个地下水监测点的样品分析,研究了该场地酚类化合物的污染分布.结果表明：该场地上层滞水酚污染严重,挥发酚含量远超过地下水质标准的要求.场地承压水水质良好,有轻微的酚污染.该场地近1/2面积的土地,酚类化合物污染严重;依据原厂区工艺布局图,场区浅层地下水和土壤的酚污染具有区域相似性,酚含量高的区域集中在原工厂生产车间以及储油罐和产品仓库;土壤中污染物水平扩散不强,垂直扩散深度不一,部分超过地表10 m以下的深度.通过GC/MS对典型土壤中2-氯苯酚、2-硝基苯酚、2,4-二甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、2,4-二硝基酚以及4,6-二硝基-2-甲酚7种酚类化合物进行定性与定量分析,结果表明7种酚类化合物含量范围为0.01～232.96 mg.kg-1,其中2,4-二硝基酚和4,6-二硝基-2-甲酚含量比较高.     

石油污染土壤热解修复反应规律与机制研究

在石油的开采、运输等过程中,由于原油泄漏而产生的石油污染土壤会严重威胁生态环境和人类健康.相比细菌降解修复和化学氧化修复,中低温热解修复是一种高效、经济的修复方法.然而,国内对石油污染土壤的热解修复规律和影响因素研究却较少.本文先以模型污染土壤为研究对象,考察了初始含油率（5%、10%）、热解温度（375、400、425、450 ℃）、热解时间（30、60 min）对污染土壤中石油烃脱除率的影响,采用FTIR、元素分析、原油四组分分析、荧光显微镜观测等方法确定了热解过程中石油的饱和分、芳香分、胶质及沥青质的转化方式,提出了石油污染土壤在形成和热解过程中石油的四组分吸附、脱除途径模型,并通过XPS、TEM等表征手段确定了最佳修复条件.结果表明,在425 ℃下热解30 min后,污染土壤中石油烃去除率在99.40%以上,残存TPH含量低于GB I类用地风险筛选值,且修复后土壤中的残炭非常稳定、无害,不会对环境造成二次污染.此外,还选取了新疆油田、长庆油田的场地石油污染土壤在最佳修复条件下进行处理,发现石油烃脱除率均在99.60%以上,土壤总有机碳含量的结果也表明处理后的土壤肥力恢复到了污染前的水平.本研究结果将为我国高浓度石油污染土壤的热解修复技术提供科学依据.     

变电站场地土壤环境调查与评价

该文对变电站场地土壤中7种重金属和16优先控制的多环芳烃(PAHs)含量进行了检测和分析。结果表明,变电站场地土壤中重金属及PAHs浓度在垂直断面上均符合国家土壤环境质量标准,且随着深度增加浓度逐渐减小,土壤深度约为60 cm后基本达到天然背景值。站内表层土壤中重金属元素含量是站外对照点1.40～2.63倍,是河北省中南部平原土壤背景值的1.03～3.85倍,表明该区域表层土壤存在一定程度的重金属污染。变电站表层土壤中PAHs总含量为899.45μg/kg,站内土壤中、高环(4～6环)PAHs是主要污染物,占PAHs的89.66%。变电站表层土壤重金属潜在生态危害处在轻微水平,而PAHs处于中度污染水平,变电站场地土壤污染主要是由生产运行导致的污染物长时间积累所致,同时也受周边环境、交通状况、生产活动等因素影响。就变电站场地土壤而言,场地内PAHs和重金属的污染风险整体处于较低水平。     

丛枝菌根真菌-植物联合修复石油污染土壤研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)是由丛枝菌根真菌与植物根系所建立的一种互惠共生体,在自然界分布广泛,具有降解复杂有机污染物的能力.石油污染土壤中,利用土著的或外接的丛枝菌根真菌可以明显改善植物根际环境,提高土壤生物活性,从而加速土壤中石油污染物的降解.现有研究已证明丛枝菌根真菌修复石油污染土...     

柴油污染土壤原位生物修复实验研究

针对污染土壤原位生物修复技术,实验测得了实验用土壤的粒径范围、渗透率等物理性质及强制通风对于土壤内液体饱和度分布的影响,并以柴油为污染物进行了生物降解实验.实验结果表明:实验用土壤属砂质土壤,其气体渗透率为1.72×10-12m2.土壤中液体饱和度随着土壤深度的增加而增加.在微生物的作用下,土壤中的柴油污染物被降解,26天的降解效率可达60%,在渗透廊液位较低(土壤中质量含水量为CW=15%～20%)时,柴油不会下渗到土壤表层40cm以下,从而减小了污染深度.在渗透廊液位高度相同时,较大气体流量下土壤中残留的柴油含量较大.而在相同气体流量时,较大液体流量下土壤中残留的柴油含量较低.     

石油烃污染土壤生物修复的强化增溶剂研究

石油烃是一种典型的石化场地特征污染物,具有较强的人体健康和生态系统毒性。在各类修复技术中,原位生物修复技术扰动小、成本低、安全性好,适合在役场地污染土壤修复,但该类技术存在修复周期长、去除效率低等问题。针对石油烃污染土壤生物修复技术存在的制约问题,制备了4种用于强化石油烃污染物微生物降解的新型增溶剂,其临界胶束浓度均为100～120 mg/kg,表面张力约为30 mN/m。淋洗试验的条件下,LAS-1、LIS-1、LAS-2 3种增溶剂均能将27000 mg/kg的石油烃含量降低至4500 mg/kg以下,污染物溶出效果主要取决于增溶剂与污染土壤的用量比。微生物-增溶试验中,增溶剂强化效果明显,淋洗处理方式与增溶处理效果一致,对提高增溶剂性能评价效率有着良好的借鉴意义。     

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。