微生物修复土壤多环芳烃污染的研究进展

多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性质的持久性有机污染物,主要来源于煤、石油等燃料的不完全燃烧,易吸附于固体颗粒表面和有机腐殖质,化学结构稳定,能长期存在于自然环境,给人类健康和生态环境带来很大的危害。中国土壤多环芳烃污染严重,因此急需寻求有效的修复方法进行治理。在众多的多环芳烃污染修复方法中,微生物修复因其低成本、高效、污染少等优点成为研究热点。科学家们从自然界中分离出了多种细菌、真菌等具有降解多环芳烃能力的微生物,并对多环芳烃的降解机理进行了探索,结果表明,微生物在代谢活动过程中能够产生酶来实现对土壤中多环芳烃的降解。细菌主要通过产生双加氧酶来催化多环芳烃的加氧反应,而真菌可以通过分泌木质素降解酶系或单加氧酶来氧化多环芳烃。两种途径均是首先通过降低多环芳烃的稳定性,使之容易被进一步降解。目前,微生物修复技术正逐步应用于PAHs污染土壤的实地修复,且已取得一定成效。文章简要介绍了降解多环芳烃的微生物,对多环芳烃的微生物降解机制进行了综述,讨论了影响微生物修复过程的因素,列举了常见的微生物修复相关技术,展望了今后的研究趋势。     

土壤与沉积物对多环芳烃类有机物的吸附作用

吸附作用是疏水性有机物在土壤和沉积物环境中的重要迁移转化行为之一。多环芳烃是环境中一种重要的疏水性有机污染物。文章着重阐述了多环芳烃类有机物在土壤和沉积物中有机质和粘土矿物吸附机理，指出土壤、沉积物有机质的结构异质性是导致非线形吸附的重要原因；分析了影响多环芳烃吸附过程的诸多因素，并提出该研究领域存在的问题以及今后发展的方向。     

土壤和地下水中多环芳烃生物降解研究进展

多环芳烃是一类普遍存在于环境中的难降解的危险性"三致"有机污染物。受污染的土壤和地下水中的多环芳烃,生物降解是其归宿的主要途径。研究表明,对于土壤中低分子量多环芳烃类化合物,微生物一般以唯一碳源方式代谢;而大多数细菌和真菌对四环或四环以上的多环芳烃的降解作用一般以共代谢方式开始。文章重点论述了多环芳烃的来源、降解多环芳烃的微生物、生物降解机理、影响生物降解的因素以及生物修复方法。认为今后的研究方向是高分子量多环芳烃的降解机理与降解途径,基因工程技术在多环芳烃生物降解方面的应用,以及生物表面活性剂产生的机理及其在实际处理中的应用等。     

沈阳浑河、细河及水源水中多环芳烃的测定

对沈阳浑河、细河、李官堡水源地水中所含多环芳烃类化合物,用吸附富集-高效液相色谱法进行了分析。从不同水样中共检出17种多环芳烃,并取得了33个定量数据。从实验结果得出,作为自来水水源的李官堡水中的多环芳烃,有相当一部分来自浑河和细河。     

SPME/HPLC 对水中多环芳烃的定量分析

应用ＳＰＭＥ／ＨＰＬＣ,通过对水中５种多环芳烃的确定,得到了吸附量／吸附时间和解吸量／解吸时间的关系,并在吸附时间和解吸时间一定的条件下,测定了５种多环芳烃的响应值与浓度的线性关系,重现性及加标回收率（７６％－１１１％）。     

黄浦江底泥对多环芳烃吸附机理的研究

本文主要介绍黄浦江底泥对以蒽为代表性物质的多环芳烃的吸附研究，着重探讨其吸附机理，在实验条件下，黄浦江底泥对蒽的吸附属多分子层吸附，可用ｄｅ ＢｏｅｒＺｗｉｋｋｅｒ公式所表示的极化模型较好地描述，这表明原描述非极性气相分子在极性吸附剂上吸附的多分子层极化模型可应用于稀溶液中溶剂化蒽分子在极性吸附剂上的吸附过程，本研究认为吸附等温线上出现阶梯状形式是由于蒽－甲醇分子的溶剂作用及底泥颗粒的表面不均匀性     

环形扩散管采集环境空气中气态多环芳烃的方法

建立了环形扩散管采集环境空气中气态多环芳烃的方法,采用平行实验分别比较了不同涂渍介质和不同吸附树脂对采样效率的影响.结果表明,利用正己烷作为涂渍介质、以XAD-2吸附树脂作为吸附剂涂渍的环形扩散管在二级串联使用的情况下,目标化合物的采样效率在92.21%-99.14%之间,采样效率的相对标准偏差在0.18%-2.2%之间,采样效率高且稳定,可满足不同环境下采样的要求.在采样体积为13.7m3的情况下,多环芳烃的检出限为2.06ng·m-3.利用该方法对北京市城区环境空气中气态多环芳烃的浓度进行了测定,春季和夏季气态多环芳烃的总浓度在498.29-1054.66ng·m-3之间,其中二环和三环的芳烃占优势,有一定量的四环芳烃,但高环数芳烃基本无检出.     

煤和煤烟、柴油及其发动机尾气中多环芳烃分布的研究

本项工作研究了煤和煤烟、柴油及其发动机尾气中多环芳烃的测定方法。样品的第二级收集用吸附法取代了常用的冷凝法,因而适用于野外或现场的采样。样品的提取引用了超声技术,加快了提取的速度。并对煤烟和柴油发动机尾气中多环芳烃的分布规律进行了初步的探讨,为分析监测烟道气中的多环芳烃提供了一种简便的方法。     

中国饮用水中多环芳烃的分布和健康风险评价

饮用水中存在的多环芳烃对人类的身体健康会产生危害。应用固相萃取富集法和气相色谱?质谱联用(GC/MS)分析方法对全国主要城市的80座自来水厂出水中多环芳烃的浓度进行了分析。结果表明:各自来水厂的出水中多环芳烃总量在174.02-658.44ng.L-1之间,其中致癌性多环芳烃的总量为55.08-173.36ng.L-1,致癌性多环芳烃占多环芳烃总量比例最高可达到49.68%。就其组成而言,出水中多环芳烃以3环芳烃(31%-37%)为主,但各环均有检出;通过评价水体健康风险,得到水厂出水中多环芳烃对人体的健康风险值是10-6a-1。     

双模板分子印迹微球的制备及其在海水溶液中的分子识别行为研究

以萘和蒽为双模板分子,以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、聚乙烯醇（PVA）为分散剂,通过悬浮聚合制备了双模板分子印迹微球.采用紫外光谱法分析了双模板分子印迹效应产生的机制,用静态吸附实验考察了印迹微球对海水中2—3环多环芳烃的吸附选择性,并以分子印迹-分散固相微萃取法分析了海水中2—3环的多环芳烃.结果表明,双模板-功能单体分子间的多位点协同作用,优化了分子印迹材料的印迹孔穴,提高了双模板分子印迹微球的分子识别能力;所制备的双模板分子印迹材料使用3次后其选择识别性能未显著降低,显示出其富集与分离海水样品中2—3环多环芳烃的良好前景.     

地质吸附剂对萘的吸附与解吸行为研究

应用振荡平衡实验方法对萘在地质吸附剂上的吸附和解吸行为进行了研究,结果表明:萘在地质吸附剂上的吸附与解吸均呈现出明显的非线性和解吸滞后现象,这种吸附与解吸特性可能与地质吸附剂的内部结构之间存在一定的内在联系,结构的刚性、还原性和芳香性越大的地质吸附剂,对萘吸附和解吸的非线性愈强,解吸滞后愈明显.     

黄河三角洲地区湿地土壤对多环芳烃的吸附特征

以黄河三角洲湿地土壤为对象,研究菲和苯并[a]芘(BaP)在土壤中的吸附特性.结果表明:菲和BaP在黄河三角洲地区湿地土壤的吸附速率都较快,均能在48h内达到平衡;土壤对菲和BaP的吸附等温线均呈线形,能较好地符合线性和Freundlich方程,样品经H2O2处理后对PAHs的吸附量明显降低,表明土壤中有机与无机矿物组分在吸附过程的作用不同;湿地土壤对多环芳烃的吸附明显存在固体效应,随着土壤颗粒物粒径和体系离子强度的增大,土壤的吸附容量都在降低.     

多环芳烃(PAHs)在土壤-植物系统中的环境行为

PAHs具有强致癌性，它在环境中的污染问题日益受到重视。文章综合评述样品中PAHs分析过程所用提取剂的种类、提取方法和检测方法；土壤中PAHs的来源、含量、分布及其影响因素；PAHs在土壤中的吸附和解吸；PAHs在环境中的降解及降解PAHs的微生物类群；PAHs在植物体内的含量、分布及其影响因素。提出了今后值得加强研究的方面。     

多环芳烃生物修复中的表面活性剂

由于其致癌、致突变和致畸性，多环芳烃(PAHs)成为环境中一类重要的有机污染物。生物修复是一种经济和有效的修复污染土壤的方法。由于PAHs低的水溶性、强的吸附性，使其生物可利用性降低，不利于生物修复。添加表面活性剂是一种常见的加强PAHs生物利用性的方法。文章概述了近年来在多环芳烃生物修复中关于表面活性剂的研究进展。     

白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

对白洋淀湿地表层沉积物15种多环芳烃含量进行了检测.结果表明,其总含量范围为324.6~1738.5ng·g-1,整体来看,白洋淀湿地多环芳烃污染处于中等偏低污染水平.多环芳烃组成主要以2~3环、4环为主,其含量分别占总含量的47.8%、28.6%.白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃主要以化石燃料、木柴及生物质低温燃烧来源为主,个别样点受油类排放污染严重.风险评价表明,严重的多环芳烃生态风险在白洋淀湿地表层沉积物中不存在,但是在部分区域某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),可能存在着对生物的潜在危害.     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对其它有机污染物在沉积物上吸附的影响

采用平衡振荡实验方法,研究了不同浓度的全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对两种有机污染物(硝基苯和菲)在沉积物上吸附的影响.结果表明,单组分PFOS在沉积物上是非线性吸附;与其它有机污染物共存时,随着PFOS浓度的升高,硝基苯的吸附量先减少后增加,而菲的吸附量则先增加后减少.PFOS对其它有机污染物吸附的影响规律与有机污染物的...     

Contribution of black carbon to nonlinearity of sorption and desorption of acetochlor on sediment

In order to investigate the contribution of various black carbon (BC) contents to nonlinearity of sorption and desorption isotherms for acetochlor on sediment, equilibrium sorption and desorption isotherms were determined to measure sorption and desorption of acetochlor in sediment amended with various amounts of BC. In this paper, two types of BC referred to as BC400 and BC500 were prepared at 400°C and 500°C, respectively. Higher preparation temperature facilitated the formation of micropores on BC to enhance its sorption capacity. Increase of the BC content obviously increased the sorption amount and reduced the desorption amount for acetochlor. When the BC500 contents in total organic carbon (TOC) increased from 0 to 60%, Freundlich sorption coefficient (K _f) increased from 4.07 to 35.74, and desorption hysteresis became gradually obvious.When the content of BC in TOC was lower than 23%, the sorption isotherm had a significant linear correlation (p = 50.05). In case of desorption, a significant nonlinear change could be observed when the content of BC was up to 13%. Increase of BC content in the sediment would result in shifting the sorption-desorption isotherms from linearity to nonlinearity, which indicated that contribution of BC to nonlinear adsorption fraction became gradually remarkable.     

Effects of different sediment fractions on sorption of galaxolide

Sorption isotherms of galaxolide (HHCB) of different fractions from two sediments with different mineral and organic carbon contents were determined to compare HHCB sorption behavior and contribution to the total sorption. The HHCB sorption isotherms that used the batch equilibration method were studied on different sediments of different fractions. The sorption isotherms of 600°C heating fractions were detailed using the linear model, while the other fractions were nonlinear and fitted well with the Freundlich model. The dissolved organic carbon (DOC) removed, NaOH extracted, and 375°C heating fractions showed more nonlinear sorption than the original sediments, which suggested more heterogeneous sorption sites in these fractions. Compared to the original sediments, the 375°C heating fractions had higher carbonnormalized distribution coefficient (K _oc) values, indicating a higher sorption affinity for HHCB. Among the different sediment fractions, the contribution of the 600°C heating fractions to the overall sorption were the lowest (< 20%), while the 375°C heating fractions were the highest (up to 85%).     

Distribution pattern of polycyclic aromatic hydrocarbons in particle-size fractions of coking plant soils from different depth

The concentrations of 16 priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in four size fractions (<2, 2–20, 20–200, >200 μm) in soils at different depth from a heavily contaminated crude benzol production facility of a coking plant were determined using GC–MS. Vertically, elevated total PAHs concentrations were observed in the soils at 3.0–4.5 m (layer B) and 6.0–7.5 m (layer C), relatively lower at 1.5–3.0 m (layer A) and 10.5–12.0 m (layer D). At all sampling sites, the silt (2–20 μm) contained the highest PAHs concentration (ranged from 726 to 2,711 mg/kg). Despite the substantial change in PAHs concentrations in soils with different particle sizes and lithologies, PAHs composition was similarly dominated by 2–3 ring species (86.5–98.3 %), including acenaphthene, fluorene, and phenanthrene. For the contribution of PAHs mass in each fraction to the bulk soil, the 20–200 μm size fraction had the greatest accumulation of PAHs in loamy sand layers at 1.0–7.5 m, increasing with depth; while in deeper sand layer at 10.5–12.0 m, the >200 μm size fraction showed highest percentages and contributed 81 % of total PAHs mass. For individual PAH distribution, the 2–3 ring PAHs were highly concentrated in the small size fraction (<2 and 2–20 μm); the 4–6 ring PAHs showed the highest concentrations in the 2–20 μm size fraction, increasing with depth. The distribution of PAHs was primarily determined by the sorption on soil organic matter and the characteristics of PAHs. This research should have significant contribution to PAH migration study and remediation design for PAHs-contaminated sites.