石油污染土壤的生物修复技术研究

通过实验室选择性富集培养,从大庆石油污染土壤中获得了能以大庆原油为碳源快速生长的石油降解菌。采用该降解菌对原油污染土壤进行了原位生物联合修复实验。接入降解菌的处理单元分别种植大豆、碱草或加入蓬松剂,与空白试样作对比。各处理单元石油污染土壤中石油烃含量初始值为2228．25mg／kg（以1kg干土计）。经过135d的生物联合修复,石油烃降解率达63．65％-83．26％。     

土壤氰化物污染生物修复技术研究进展

综述了植物修复、微生物修复和生物联合修复等土壤氰化物污染生物修复技术的降解机理、降解途径及降解影响因素的研究进展,探讨了氰化物生物修复技术的发展趋势和应用前景。指出基于提高修复时效和针对土壤复合污染类型的多技术融合研究、基于提高微生物耐受性和降解效率的菌株固定化及菌根真菌-植物联合技术研究以及基于工程化应用为导向的现场试验研究是未来研究的重点领域,为土壤氰化物污染的综合治理和修复提出了新思路。     

黑麦草-不动杆菌组合体系对石油污染土壤的生物强化修复

以盆栽实验为基础,研究了植物（黑麦草,Lolium perenne L）-微生物（不动杆菌,Acinetobacter sp.）组合体系对石油污染土壤的修复效果。实验结果表明：在总石油烃含量为4 420.18 mg/kg、脱氢酶活性为230.52 μg/（g·d）、苯酚毒性当量浓度（TEQphenol）为1 633.21 mg/L的初始条件下,强化组总石油烃降解率最高为53.08%,是对照组的1.60倍;土壤的脱氢酶活性达到637.73 μg/（g·d）,是对照组的10.64倍;石油污染土壤的生物毒性大幅降低, TEQphenol最终降低至171.08 mg/L。说明该组合体系对石油污染土壤具有很好的修复作用,且微生物对土壤中有毒物质的降解起主要作用。     

石油污染土壤的微生物修复技术

介绍了石油污染土壤微生物修复技术的影响因素;概述了生物刺激、生物强化、固定化微生物、植物-微生物联合修复以及电动-微生物联合修复石油污染土壤的技术原理,分析了现阶段土壤修复过程中面临的难题,预测了微生物修复技术的研究方向。指出优化微生物的环境条件、培育新型高效的基因工程菌和开发经济高效的新型修复技术等将是未来微生物修复技术的发展趋势。     

生物修复重金属污染土壤的研究进展

重金属污染土壤的生物修复是一种环境友好型的污染治理技术，是利用生物体将重金属降解、富集、转移而恢复土壤生态功能的过程。综述了植物修复（植物体内降解、植物根系钝化、植物吸收富集、植物气化）、微生物修复、动物修复等技术的研究进展，分析了生物修复技术在实际应用中存在的问题，并展望了研究方向。     

石油污染海岸线生物修复技术研究进展

介绍了生物修复、生物强化和生物刺激的基本概念。综述了基于生物强化和生物刺激技术处理石油污染海岸线的研究进展,并指出不同处理技术的优势与不足。分析了影响溢油污染海岸线生物修复的重要因素,包括石油类型、波浪和水流能量、温度、盐度、氧气含量等。对今后研究的主要方向进行了展望。     

高效石油烃降解菌的筛选及其对原油污染土壤的修复

从陕北原油污染土壤中筛选出7株高效石油烃降解菌,其中黄杆菌属CC-2、不动细菌属SC-5、假单胞菌属SC-6表现出较强的石油烃降解能力。通过单因素试验和正交试验考察总石油烃(TPH)降解效果的影响因素,得出各因素对TPH降解率影响程度的大小次序为:溶液p H降解温度降解菌接种量摇床转速,且在降解菌接种量为7%(φ)、溶液p H为7、降解温度为30℃、摇床转速为150 r/min的最适处理条件下,菌株SC-6的TPH降解率可达61.23%。原油污染土壤生物修复实验结果表明:高效石油烃降解菌的投加有利于土壤TPH降解率和酶活性的提高;"菌株SC-6+营养剂"组修复处理42 d后的TPH降解率可达57.59%。     

混合菌修复石油污染土壤

选取4种从石油污染土壤中分离出的石油降解菌(包括根瘤菌(A)、节细菌(B)、嗜盐菌(C)和芽孢杆菌(D)),对模拟石油污染土壤进行了微生物修复实验。考察了4种菌单独使用时的石油降解率,确定了混合菌的最佳配比和菌群的最优培养条件,并对比了微生物修复前后土壤的各项性质。实验结果表明:4种菌均可提高微生物修复石油污染土壤的修复效果,使用D菌时石油降解率最高;当混合菌的w(A)∶w(B)∶w(C)∶w(D)=12∶2∶21∶65时,在培养条件为混合菌接种量122.0 mL/kg、土壤含水率14%(w)、鸡粪加入量90 g/kg、麦糠加入量150 g/kg和表面活性剂加入量22 mL/kg的情况下,土壤的修复效果最好,40 d后石油降解率达66.95%;经混合菌修复的石油污染土壤,其肥力明显升高,脱氢酶、过氧化酶和脲酶的活性均升高,微生物数量也有明显增加。     

混合菌修复石油污染土壤

选取4种从石油污染土壤中分离出的石油降解菌（包括根瘤菌（A）、节细菌（B）、嗜盐菌（C）和芽孢杆菌（D））,对模拟石油污染土壤进行了微生物修复实验。考察了4种菌单独使用时的石油降解率,确定了混合菌的最佳配比和菌群的最优培养条件,并对比了微生物修复前后土壤的各项性质。实验结果表明：4种菌均可提高微生物修复石油污染土壤的修复效果,使用D菌时石油降解率最高;当混合菌的w（A）∶w（B）∶w（C）∶w（D）=12∶2∶21∶65时,在培养条件为混合菌接种量122.0 mL/kg、土壤含水率14%（w）、鸡粪加入量90 g/kg、麦糠加入量150 g/kg和表面活性剂加入量22 mL/kg的情况下,土壤的修复效果最好,40 d后石油降解率达66.95%;经混合菌修复的石油污染土壤,其肥力明显升高,脱氢酶、过氧化酶和脲酶的活性均升高,微生物数量也有明显增加。     

两株柴油降解菌的性能研究

以0#柴油为惟一碳源,对两株柴油降解菌DS-Ⅰ菌和DS-Ⅲ菌降低液体表面张力的能力、柴油降解动力学及表面活性物质成分进行了研究。实验结果表明:DS-Ⅰ菌和DS-Ⅲ菌在生长过程中均可产生糖脂类生物表面活性物质,使发酵液表面张力降低;在11d的发酵时间内,DS-Ⅰ菌和DS-Ⅲ菌使发酵液中柴油的质量浓度从48.72m g/L分别降至16.64m g/L和9.17m g/L,柴油降解率分别为65.84%和81.18%,柴油降解速率分别为5.16m g/(L.d)和5.96m g/(L.d)。发酵液表面张力的降低与柴油的降解效果有显著的相关性。DS-Ⅲ菌在疏水性、对柴油的生长适应性和柴油降解速率等方面比DS-Ⅰ菌更好。     

萘降解菌的筛选及其对多环芳烃的降解

从柴油污染土壤中筛选分离出一株萘降解菌N-3,进行了菌种鉴定及萘双加氧酶基因(nah)验证,并考察了该菌对不同种类多环芳烃(PAHs)的降解能力及降解过程中脱氢酶活性的变化。实验结果表明:该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),含有nah基因;当分别对液体培养基中质量浓度为50 mg/L的萘、菲、蒽、芘、芴降解84 h时,菌株N-3对萘、菲、蒽、芘、芴的降解率分别为28.81%,34.83%,36.65%,27.50%,23.47%。菌株N-3的脱氢酶活性与其对不同PAHs的降解率呈一定的正相关性。该菌不仅能有效降解萘,且对其他种类PAHs也有一定降解作用。     

曝气强化非离子表面活性剂洗涤法修复柴油污染土壤

采用异位修复法,利用非离子表面活性剂洗涤柴油污染土壤,并在洗涤过程中曝气强化。考察了洗涤效果的影响因素,并通过表面张力和接触角的测定探讨了洗涤机理。实验结果表明:曝气对污染土壤中柴油的洗脱有强化作用,可提高洗脱率10%~20%;3种非离子表面活性剂的洗脱效果优劣次序为聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)曲拉通X-100(TX-100)吐温-80(Tw-80);在表面活性剂浓度为1倍临界胶束浓度、曝气量为7.5 L/min、洗涤时间为60 min、洗涤液pH为11.0的优化条件下,Brij-35对柴油的洗脱率达77.4%,污染土样的含油率从7.0%降至1.6%,接触角从24.12°降至6.65°,可基本恢复土壤的亲水性;洗涤液的表面张力随表面活性剂浓度的增加而降低,但不受洗涤液pH的影响。     

长链烷烃降解菌C6的鉴定及性能研究

从含油活性污泥中筛选出一株长链烷烃降解菌C6,进行了菌种鉴定,考察了该菌对正十六烷及柴油和石蜡的混合物的降解能力,并对由菌株C6产生的生物表面活性剂进行了鉴定。实验结果表明:该菌为鲍曼不动杆菌(Acinetobacterbaumannii);对液体培养基中质量浓度为1 000 mg/L的正十六烷降解48 h后,降解率接近100%,降解动力学曲线的拟合结果符合Monod模型;对液体培养基中质量浓度为1 000 mg/L的柴油和石蜡的混合物降解96 h后,降解率达93%;菌株C6产生的生物表面活性剂经FTIR分析鉴定为磷脂类表面活性剂,排油圈直径为60 mm,临界胶束质量浓度约为25 mg/L,可将水的表面张力降至27.09 mN/m。     

过氧化氢、过碳酸钠活化过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤

分别以H₂O₂和Na₂CO₃·1.5H₂O₂活化Na₂S₂O₄降解原油污染土壤,考察氧化后土壤的原油降解率、pH、微生物含量以及原油组分的变化,比较两种活化剂对过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤效果的影响。实验结果表明：两种活化剂氧化处理7 d后的最大原油降解率分别达到42.94%和44.07%;氧化后原油组分的占比情况发生变化,w（饱和烃）增加5.28~11.93个百分点,而w（芳香烃）、w（胶质）和w（沥青质）则分别降低了0.10~2.53,2.53~3.80,0.94~3.43个百分点;添加微生物菌剂进行50 d的生物降解后,两种活化剂的最大原油降解率分别达到71.00%和75.70%,比单独微生物降解时提高了5.96~12.08个百分点。     

一株吡啶降解菌的筛选及其降解性能

以吡啶为唯一碳源,从焦化厂活性污泥中分离得到一株对吡啶具有高效降解能力的菌株B1,对其进行了菌种鉴定。通过单因素实验研究了菌株B1适宜的降解条件,对反应过程进行了动力学拟合,并考察了菌株B1对焦化废水中吡啶的降解效果。实验结果表明:菌株B1为革兰氏阴性菌,属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.);菌株B1适宜的降解条件为降解温度30℃、初始pH为7、摇床转速150 r/min;菌株B1对吡啶的降解过程符合零级反应动力学模型,当初始吡啶质量浓度为300 mg/L时,降解速率常数最高达到21.103 mg/(L·h);用菌株B1对初始吡啶质量浓度为430 mg/L的实际焦化废水处理74 h后,吡啶降解率可达74.26%。     

铝碳微电解法降解水中邻苯二甲酸酯

采用铝碳微电解法降解水中邻苯二甲酸酯（PAEs）。首先考察了初始废水pH、铝碳质量比和反应时间对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）降解率的影响,然后分别考察了超声波频率、其他金属的添加和H₂O₂加入量对铝碳微电解法降解模拟混合PAEs废水中DMP、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的影响。实验结果表明：在初始DMP质量浓度为20 mg/L、初始废水pH为12.0、铝碳质量比为1∶1、反应时间为30 min的条件下,DMP降解率达49.94%;在上述最佳反应条件下处理DMP,DEP,DBP的质量浓度分别为20,10,8 mg/L的模拟混合PAEs废水,当超声波频率为80 kHz时,模拟混合PAEs废水中DMP,DEP,DBP的降解率分别为63.38%,32.75%,32.23%,当铝铁质量比为100∶1时,DMP,DEP,DBP的降解率分别为59.61%,37.39%,31.50%;添加铜和H₂O₂对PAEs的降解有抑制作用。     

4株正十六烷降解菌的降解能力及代谢动力学特性

从处理采油废水的活性污泥中分离出4株产生物表面活性剂的正十六烷高效降解菌。菌株A14和B45为非脱羧勒克菌（Leclercia adecarboxylata）,菌株C28和A27为肠杆菌（Enterobacter sp.）。在NaCl质量浓度15~25 g/L、pH 6.0~7.0、接种量10%（φ）,培养温度37 ℃,摇床转速160 r/min、正十六烷体积分数0.30%的条件下降解16 d后,菌株A14、B45、C28和A27的正十六烷降解率分别为93.7%,87.8%,73.3%,65.7%。4株菌所产生的生物表面活性剂均为磷脂类表面活性剂。菌体生长满足逻辑斯蒂模型,正十六烷的降解满足一级反应动力学模型。菌株C28、A27的生长速率快于菌株A14、B45,菌株A14、B45的正十六烷降解速率快于菌株C28、A27。     

氨基介孔磁性载体在柴油生物脱硫中的应用

制备了氨基介孔磁性载体(AMMC),分别采用FTIR,XRD,TEM等技术对AMMC的官能团、磁性、表观形态和沉降性能等进行了表征,并将脱硫菌株固定于AMMC上,以含二苯并噻吩(DBT)的正十六烷为模拟柴油,比较了固定化脱硫菌和游离脱硫菌对柴油的脱硫性能。表征结果显示,AMMC负载了氨基,是具有丰富孔结构的磁性载体(比表面积为61 m~2/g、孔体积为0.131 cm~3/g、平均孔径为11.339 nm),具有悬浮能力强、磁性良好、分离速度快的特点。脱硫实验结果表明:AMMC固定化脱硫菌配合吐温80使用,对DBT的降解率最高,脱硫反应第3天,DBT降解率为75%;AMMC固定化脱硫菌未经活化直接第5次重复使用时,DBT降解率维持在30%左右,游离脱硫菌的DBT降解率不足10%。