多环芳烃污染土壤的植物与微生物修复研究进展

概括介绍了多环芳烃污染土壤的植物修复、微生物修复和植物-微生物联合修复的原理、优缺点、影响因素及国内外研究进展，并对生物修复的未来发展进行了展望。     

多环芳烃污染土壤的植物与微生物修复研究进展

概括介绍了多环芳烃污染土壤的植物修复、微生物修复和植物 微生物联合修复的原理、优缺点、影响因素及国内外研究进展 ,并对生物修复的未来发展进行了展望     

基于过硫酸盐的多环芳烃污染场地原位修复技术研究进展

多环芳烃(PAHs)作为土壤和地下水中常见的有机污染物,严重威胁了人类健康。近年来,基于过硫酸盐(PS)的原位修复技术由于高效快速且成本适中被广泛用于PAHs污染场地修复。介绍了PS的活化方式及机理,分析了4种PS原位注入技术的优缺点及应用条件,综述了土壤环境对PS氧化技术应用的影响,总结了PS在PAHs污染场地修复的实际工程应用,以及基于PS的联合修复技术的发展现状,并对PS氧化技术在实际场地修复的应用和发展进行了展望,以期为PAHs污染场地原位修复提供理论依据和技术支撑。     

多环芳烃污染土壤生物修复的强化方法

生物降解是去除环境中多环芳烃(PAHs)的重要途径，通过采取一些强化措施，如使用表面活性剂，添加营养物质和提供共代谢底物等，可显著提高PAHs降解速度和程度，为生物修复技术的成功应用提供前提。在分析中，对近年来国内外在PAHs污染土壤生物修复强化方面的研究进展进行了综述。     

多环芳烃污染土壤生物修复的强化方法

生物降解是去除环境中多环芳烃(PAHs)的重要途径,通过采取一些强化措施,如使用表面活性剂,添加营养物质和提供共代谢底物等,可显著提高PAHs降解速度和程度,为生物修复技术的成功应用提供前提。在分析中,对近年来国内外在PAHs污染土壤生物修复强化方面的研究进展进行了综述。     

生物柴油基微乳液的制备及其对钢铁厂多环芳烃污染土壤的修复性能

针对场地土壤中高浓度多环芳烃较难去除的问题,利用微乳液具有界面张力低、增溶能力强和体系稳定的特点,制备了污染土壤淋洗修复剂。采用表面活性剂、助表面活性剂、生物柴油为主要组分制备微乳液,优化微乳液最佳组分配比及制备条件,并比较表面活性剂、复配表面活性剂、生物柴油和微乳液等不同类型淋洗剂对钢铁厂污染土壤中多环芳烃的去除效果。结果表明,最佳微乳液组分及pH条件为：7.7% Tween-80、7.7% TX-100、15.4%正丁醇、20.5%生物柴油、pH=7。在不同类型的淋洗剂中,微乳液淋洗剂对多环芳烃的去除率最高(89.7%),显著高于其他类型淋洗剂的效果。多环芳烃的去除率与淋洗剂和土壤的液固比、洗脱振荡时间等有关,确定的微乳液最佳修复条件为：液固比为4∶1、洗脱振荡时间为8 h。按混合表面活性剂与生物柴油比为6∶4制备的微乳液洗脱效果最佳。本研究结果可为高效去除污染土壤中多环芳烃打下基础。     

改性剂协同热脱附多环芳烃污染土壤效率提升研究

通过对多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位热脱附实验,探究了碱基类(Ca(OH)₂、CaO、NaOH)、氧化类(过硫酸钠、过氧化苯甲酰、过碳酸钠)和其他类(FeCl₃、CuCl₂、颗粒活性炭)改性剂对PAHs热脱附效率的提升作用,优选最佳改性剂及配比。3类改性剂的优选结果为2.0%(质量分数,下同)Ca(OH)₂、5.0%过氧化苯甲酰和5.0%FeCl₃。添加2.0%Ca(OH)₂在300℃下脱附10 min、添加5.0%过氧化苯甲酰在200℃下脱附60 min或添加5.0%的FeCl₃在150℃下脱附60 min均可使各PAHs组分残留量达到《场地土壤环境风险评价筛选值》(DB11/T 811—2011)的修复标准。添加2.0%Ca(OH)₂对土壤PAHs热脱附去除效果最好,300℃下PAHs热脱附去除率最高,可达96.31%,而5.0%过氧化苯甲酰对PAHs热脱附去除率提升更明显。     

表面活性剂增效电动技术修复多环芳烃污染土壤

研究了电动修复过程中修复时间和表面活性剂Triton X-100、鼠李糖脂对多环芳烃芘污染土壤的修复效果的影响。结果表明,在电动修复过程中,随着修复时间的增加,芘的去除率相应提高。通过向电解液中添加表面活性剂Triton X-100,芘的去除率从11.64%提高到了23.42%,当在电解液中添加浓度为40倍CMC的鼠李糖脂后去除率升高至36.29%,阳极附近土壤甚至达到了92.49%,这表明Triton X-100和鼠李糖脂均能促进土壤中芘的溶解和迁移,鼠李糖脂的促进作用高于Triton X-100。     

零价铁活化过硫酸钠体系降解污染土壤中的多环芳烃

采用Fe0活化Na2S2O8体系降解污染土壤中的PAHs,其代表化学物为NAP、PHE、FLA和BAP。分别研究了Na2S2O8的添加量、Na2S2O8与Fe0的物质的量比、水土比和温度对降解效果的影响,同时探讨了PAHs的降解动力学;并利用电子顺磁共振法(EPR)验证了Fe0活化Na2S2O8的自由基产生情况。结果表明,当1 mol·L-1的Na2S2O8添加量为10 mL、Na2S2O8与Fe0物质量之比为200∶1、水土比为2∶1、温度为60 ℃时反应36 h后,NAP、PHE、FLA、BAP的降解率分别为98.15%、78.41%、93.47%和97.64%。PAHs的降解符合一级反应动力学,且BAP的反应速率常数最大为0.030 5 h-1。EPR谱图表明,Fe0活化Na2S2O8降解PAHs污染的土壤是SO4-·和·OH共存的反应体系。该研究可为Fe0活化Na2S2O8体系降解PAHs污染土壤的机理提供一定的依据。     

异位类Fenton化学氧化在多环芳烃污染场地修复中的应用

多环芳烃作为土壤的主要污染源之一,其修复技术的研究对土壤可持续利用具有重要的意义;但目前的研究主要基于室内小试实验,对具体修复技术在实际现场中的应用少有报道。基于上海青浦区西虹桥沈海高速东侧17-02污染场地的工程实践,结合室内实验,详细地介绍了原场异位类Fenton化学氧化修复多环芳烃污染土壤施工工艺。处理结果表明：以柠檬酸为催化助剂的类Fenton化学氧化能够有效地处理场地污染土壤中的苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽和茚并(1, 2, 3-cd)芘等超标污染物;修复后场地土壤各项物理指标相比修复前变化较小;同时,类Fenton氧化反应放热,修复过程中土壤微生物能够将有机柠檬酸快速降解,有效降低了化学氧化对土壤pH的影响。     

福州市蔬菜基地土壤重金属和多环芳烃的含量及其与土壤磁性指标的关系

蔬菜基地土壤污染状况与人类健康有着密切的关系。本研究对福州市蔬菜基地土壤中6种重金属和15种美国环境保护总署（US EPA）优控的多环芳烃（PAHs）污染状况进行了调查,并分析了污染物含量与土壤磁性指标间的关系。结果表明,土壤中重金属平均含量为Zn 147.0 mg·kg-1、Pb 55.0 mg·kg-1、Cu 45.5 mg·kg-1、Cr 21.3 mg·kg-1、As 16.0 mg·kg-1、Cd 0.6 mg·kg-1;PAHs的总量范围为324.3~1 838.6 μg·kg-1。Cu含量和PAHs总量与土壤磁化率χ都具有显著的相关性（pχfd的结果分析表明,土壤中PAHs主要来源于石油泄漏和生物质的燃烧;重金属来源复杂,为混合来源,包括人类活动排放和成土母质固有含量。污染评价结果表明,土壤中Cr和As的含量都未超标,Cu、Zn和Cd的含量均超标;参考荷兰土壤修复标准中的目标值, PAHs含量超标的土壤为11.1%,而参照我国土壤污染状况评价技术规定,PAHs含量超标的土壤为22.2%。     

均匀电场下多环芳烃在土壤中的迁移

当循环电解液流速为800 mL/h,电解液为无菌水时,电渗流流量、菲和芘在土壤中迁移量在电压梯度为1 V/cm作用下比电压梯度为0.5 V/cm时要多;电动注入表面活性剂Tween80和HPCD均可以提高菲和芘在土壤中的迁移,注入Tween80和HPCD浓度分别为500和1 000 mg/L时,相应地Phe提高5.8倍和11.7倍、芘提高2倍和3.4倍;而BaP在水中的溶解度太小,电场作用和电动注入表面活性剂对BaP在土壤中的迁移量影响很小。为建立电动修复有机污染物污染提供了技术基础。     

人工湿地处理系统中多环芳烃的行为

采用Oasis HLB柱固相萃取的前处理技术,以气相色谱质谱联用仪(GC/MS)的分析方法,对我国北方永定河上游黑土洼人工湿地中多环芳烃污染的特征以及分布规律进行了研究.结果表明,该湿地系统以低环数多环芳烃污染为主,其中浓度最高的是菲和蒽,未检出高环数(5环、6环)多环芳烃.通过比较进水和出水的浓度,湿地系统总体上不能有效去除进水中的多环芳烃.但是比较不同工艺单元进出水浓度,复氧、植物根系及微生物等均影响到多环芳烃的去除效果,去除率在28%～65%之间.     

人工湿地处理系统中多环芳烃的行为

采用Oasis HLB柱固相萃取的前处理技术,以气相色谱质谱联用仪（GC/MS）的分析方法,对我国北方永定河上游黑土洼人工湿地中多环芳烃污染的特征以及分布规律进行了研究.结果表明,该湿地系统以低环数多环芳烃污染为主,其中浓度最高的是菲和蒽,未检出高环数（5环、6环）多环芳烃.通过比较进水和出水的浓度,湿地系统总体上不能有效去除进水中的多环芳烃.但是比较不同工艺单元进出水浓度,复氧、植物根系及微生物等均影响到多环芳烃的去除效果,去除率在28%～65%之间.     

北京西三环地区大气颗粒物中多环芳烃的分布

2012年3-8月对北京西三环地区大气颗粒物进行分级采样,利用气相色谱(GC)/质谱(MS)联用仪对颗粒物中多环芳烃(PAHs)含量进行测定.结果表明,检出的16种PAHs总质量浓度(∑16PAHs)平均为46.73ng/m3;苯并[a]蒽(BaA)等6种单体浓度与∑16PAHs呈良好线性关系;PAHs粒径分布特征表明,其更易富集在细颗粒物上;不同环数PAHs分布特征为:3环＞4环＞5环＞6环＞2环,随着颗粒粒径减小,高环数PAHs含量增加.温度、湿度和紫外线(UV)指数与∑16PAHs呈负相关.通过特征化合物比值分析法对PAHs进行源解析发现,采样期间PAHs主要来源为燃烧源,交通源影响微弱.     

菲污染土壤黑麦草/苜蓿间作修复效应

多环芳烃类化合物(PAHs)是环境中普遍存在的持久性有毒有机污染物,因具有强烈的"三致"作用,业已引起各国环境科学工作者的广泛关注,PAHs污染土壤的修复也已成为环境科学与工程领域的研究热点。以菲为PAHs的代表,研究了黑麦草/苜蓿间作对多环芳烃(菲)污染土壤的修复效应。通过温室盆栽模拟实验,观察到5 mg/kg和50 mg/kg污染水平没有明显抑制黑麦草和苜蓿的生长;黑麦草/苜蓿间作促进了植物对土壤菲的吸收,且间作体系根系富集系数大于单作;土壤中菲的可提取浓度随时间的延长逐渐减少,在菲重度污染土壤上,黑麦草/苜蓿间作修复效果明显优于单作,菲去除率可高达90.53%。因此,对于重度PAHs污染土壤该体系是一种有实际应用价值的间作修复体系。     

我国环境介质中多环芳烃的分布及其生态风险

持久性有机污染物多环芳烃(PAHs)在我国环境介质中广泛分布,美国EPA规定的16种.优先控制多环芳烃大多在我国大气、水体、沉积物、土壤和生物体内检出.总结了我国环境介质中PAHs污染水平及特点,分析了其存在的环境风险.我国大气中PAHs污染较重,尤其是北方.水体已普遍受PAHs污染,其中部分水体污染严重;沉积物多环芳烃污染大多处于低生态风险水平,但沉积记录研究表明有越来越严重的趋势.我国土壤和生物体PAHs含量较低,污染生态风险较小.部分区域蔬菜中PAHs含量较高,存在不可忽视的生态风险.