植物-微生物联合修复石油污染土壤的实验研究

筛选高效石油降解菌并考察菌株的石油降解能力,通过植物-微生物联合修复石油污染土壤室内实验,在修复过程中测定了土壤中细菌和固氮菌,碱解氮、速效磷和速效钾的含量变化,同时采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)考察了植物-微生物联合修复效果。结果表明,菌株3#、4#的生长适应性较强,其混合菌的降解效果最好,将其混合菌液与植物进行植物-微生物联合修复不同浓度的石油污染土壤,经过150 d的温室降解,最高降解率达到73.47%。ESI FT-ICR MS分析结果表明,与空白组相比,植物组的O1、O2和N1类等化合物相对丰度都发生了显著变化,石油污染物得到一定程度的生物降解。     

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。     

植物-固体菌剂联合修复石油污染土壤的基础研究

以高效石油降解菌N2、KB为目的菌种,玉米粉、麸皮和锯末为载体制备固体菌剂,并测定了这3种载体的饱和持水量、pH值和吸菌量。以吸菌量为评价指标,结合经济性综合选择最优载体,同时还考察了温度、pH值和料水比对最优载体吸菌量的影响。通过测定微生物数量和石油降解率的变化,考察了植物微生物联合修复效果。结果表明,与玉米粉和麸皮相比,锯末饱和持水量更大、吸菌量较大。锯末是木材厂的下脚料,可以实现高价值资源化利用。在温度30℃,pH为7,料水比1：1.5的最适培养条件下,固体菌剂中N2和KB两种细菌的活菌数量分别高达1.00×109CFU·g-1和1.58×109 CFU·g-1。采用生物菌剂和柳枝稷对石油污染土壤进行植物-微生物联合修复实验,100 d后石油降解率可达到50.5%。     

微生物菌剂对石油污染土壤的修复研究

在油田周围普遍存在着土壤盐渍化和石油污染双重问题.为了修复胜利油田周围的污染土壤,采取了淡水压盐、土壤翻耕、添加菌剂和营养盐等措施,测定了在修复过程中的水溶性盐、微生物、脱氢酶、石油含量等变化.结果表明,在修复过程中微生物数目、脱氢酶和石油降解率具有相关性,修复初期,三者均处于较高水平,随后微生物数目减少,脱氢酶活性降...     

不同处理条件对石油污染土壤植物修复的影响

针对石油烃植物修复过程中的主要影响因素,研究了不同植物种类、不同土壤调理剂和菌剂使用等不同条件对土壤中石油烃植物修复效果的影响.结果表明,不同种类的植物修复可使总石油烃的年降解率达到37.8％ ～ 73.98％,其中大豆和碱蓬具有较好的修复效果;3种不同土壤调理剂对石油烃污染土壤修复的效果为商业添加剂＞牛粪＞蛭石;先微生物修复后种植植物的处理要优于单独的微生物修复及微生物、植物修复同步进行的处理.     

对二氯苯污染土壤的植物修复研究

采用种植物的方法.对以对二氯苯(PDCB)为代表的多氯代有机污染物(PCOPs)污染土壤的植物修复进行了研究.以黑麦草、紫花苜蓿和大蒜作为供试植物.在PDCB为1 856μg/kg的污染土壤中种植90 d,研究了不同植物条件下土壤中PDCB的降解情况.结果表明,与空白对照相比.种植物大大提高了土壤中微生物的数量和酶的活性.试验结束后,种植黑麦草、紫花苜蓿和大蒜后,PDCB分别降低82.44%、62.82%和59.59%.种植黑麦草时PDCB降解最快,对PDCB污染土壤修复的效果最好.     

生物强化修复石油污染土壤

筛选高效石油降解菌,考察菌株的降解性能及降解机理,进行花盆模拟高效外源菌强化修复石油污染土壤实验,在降解后期添加激活剂H2O2以及木屑来试图改善微生物的修复环境,减缓微生物的衰亡,并考察修复效果。结果表明,菌株L-1的降解效果较好,其对pH和温度有较大范围的适应性,能分泌较多的表面活性物质,细胞疏水性较强。将其应用于土壤修复中,经过50 d的修复,石油残留率达到50.6%左右,生物强化比自然修复残留率降低了8%左右。在第45天添加激活剂能有效改善修复效果,70 d时添加外源菌的土样最小石油残留率达到37.9%。     

微生物燃料电池修复石油污染盐碱土壤

生物电化学技术修复石油污染土壤并同步产出电能是一种新兴的污染土壤生态修复技术。对石油污染土壤通过其微生物燃料电池的构造,利用电化学阻抗谱分析了土壤的欧姆内阻,拟合估算了土壤的电导率,并考察了土壤微生物燃料电池的产电性能和修复效果。结果表明：采用丙酮清洗过的阳极并有水封的情况下,土壤微生物燃料电池的欧姆内阻下降了52%,电导率升高了1倍;在启动后的120 h内,最大电压和累计产出电量分别达189 mV和36 C,与对照相比分别增加了20和29倍。输出电压随着阴极与阳极之间距离的增大而减小。经过30 d的生物电化学处理,土壤中的总石油烃去除率是开路对照的3.3倍。该研究是石油污染盐碱土壤生物电化学修复的初步探索,以为污染土壤的生态修复提供新的思路。     

重金属与土壤微生物的相互作用及污染土壤修复

阐述了微生物与重金属间的相互作用，指出土壤重金属污染影响微生物活性、生物量，且重金属对微生物具有一定的生态毒性。可通过微生物的氧化-还原作用、生物吸附富集和溶解作用，达到修复重金属污染土壤的目的。     

超声波净化石油污染土壤实验研究

为研究超声波技术处理石油污染土壤的影响因素,选取了土壤含油量、土水比、土壤类型、超声处理时间和超声功率5个因素进行了具有交互作用的正交实验,并讨论了各因素对土壤中石油污染物清除率的影响。实验结果表明超声波对土壤中石油污染物的净化效果明显,总石油烃(TPH)的清除率在23.0%到77.3%之间,土壤类型对净化效果的影响最为显著,粘土中的TPH清除率显著低于砂土。由超声空化引起的解吸作用和真空抽滤是实验过程中土壤TPH减少的主要途径。研究结果表明超声波技术用于石油污染土壤修复是可行并且有效果的。     

典型禾本科植物对石油污染土壤的修复作用

石油类污染物对土壤生态系统的结构与功能造成了较为严重的破坏,影响植物的生长,甚至直接影响到人类健康。选择典型禾本科植物 高粱和玉米,通过盆栽实验,种植于模拟石油污染的土壤中,植物成熟收割后,通过测定土壤中总石油烃的含量,植物体中多环芳烃和直链烷烃的含量,研究高粱和玉米对石油污染土壤的修复作用。结果显示：在种植高粱、玉米后,土壤中总石油烃含量明显降低,并且在收获的高粱、玉米植物体中直链烷烃和多环芳烃含量明显高于空白对照组（未检出）。说明高粱、玉米对石油烃具有一定的去除作用,且高粱对土壤中石油烃的去除作用高于玉米;高粱、玉米对土壤中的多环芳烃和直链烷烃具有一定的积累与富集作用。     

污染土壤修复的技术再造与展望

污染土壤的面积在迅速扩大,迫切需要修复、治理;随着土壤污染组分的日益复杂化,等待着全面、高效的修复技术的研制。对污染土壤修复相关技术现状进行剖析表明,现有的各种污染土壤修复技术由于存在着许多技术上难以克服的问题,需要从技术的现有进展和技术构想进行整体意义上的创新,即如何把现有的技术进行参数优化、改造后进行最佳组合与综合,才能取得该技术领域的重大突破。污染土壤的生态化学修复,其实质在于技术的再造,代表了21世纪污染土壤修复技术的发展方向。     

污染土壤修复技术预测

土壤污染已成为世界性环境问题,我国土壤污染现状更为严峻。污染土壤修复技术已成为全球科技的研究重点。本研究基于该领域国内外的相关研究论文与专利,采用文献计量学的统计方法,结合国内外相关项目、计划和法规等信息,对比分析了国内外论文/专利发文量阶段变化、技术研究的首篇报道年、专利景观图等。研究结果表明,我国污染土壤修复技术研发起步较晚,与发达国家总体水平存在10~15年的差距,在产业化领域更为突出。提出了在兼顾系统集成与技术原创的条件下,我国污染土壤修复的重点研发技术,为我国土壤修复技术的发展布局与政策制定提供决策依据。     

石油污染土壤中孤东原油及其馏分的微生物降解性能

分别以孤东油区石油污染土壤中的原油、柴油馏分(180～360℃)、蜡油馏分(360 ～ 500℃)为研究对象,采用BC-Ⅰ和BC-E 2种菌剂,对其进行微生物降解.研究表明,BC-Ⅰ和BC-E菌剂对石油污染土壤中石油烃的降解效果明显,BC-E菌剂对孤东油区石油污染土壤中石油烃的降解率达35.7％.2种菌剂对石油烃中轻馏分的降解效率均远远高于其对重馏分的降解效率.柴油馏分降解产物中鉴定出O1、O2、N1等多种分子类型,其中O2相对丰度远高于O1、N1类型,研究表明,该类化合物是脂肪酸,油样中脂肪酸存在明显的C16、C18优势,降解后低碳数脂肪酸相对丰度略有增加.蜡油(VGO)降解后以m/z=293(C19双环环烷酸)为中心正态分布,烷基咔唑中C5-咔唑丰度最高,苯并咔唑相对丰度很低.O2类化合物丰度很低,表明脂肪酸含量很低,DBE为4或5的O2类化合物明显占优势,对应3～4环环烷酸丰度较高.     

微波修复氯丹污染土壤中氯丹降解的影响因素研究

对微波修复氯丹污染土壤进行研究,重点考察了含水率、微波辐射时间、碱浓度、活性炭添加量和土壤量对其中氯丹降解的影响。结果表明:(1)总体上,氯丹降解率随着含水率的增加而先增加后减少,随着微波辐射时间的延长而增加。当含水率为20%、微波辐射15min后,α-氯丹和γ-氯丹的降解率分别增加到65%和56%。(2)总体上,氯丹降解率随着微波辐射时间的延长而不断增加,7min后氯丹的降解过程基本趋于平衡。10mol/L氢氧化钠溶液存在条件下氯丹降解效果最好,15min时α-氯丹和γ-氯丹的降解率分别为94%和82%。(3)氢氧化钠溶液最佳摩尔浓度为10mol/L。(4)添加1.0g活性炭条件下,氯丹降解率随着微波辐射时间延长而迅速增加,15min时α-氯丹和γ-氯丹的降解率分别为98%和94%。(5)当土壤和活性炭的质量比固定为15∶1时,随着土壤量的增加,氯丹降解率明显增加。     

PAHs污染土壤的热修复可行性

以某煤制气厂污染场地中16种US EPA优先控制多环芳烃（Σ16 PAHs）为目标污染物进行了热修复批量实验和可行性实验。热修复批量实验结果表明,当热修复温度为400 ℃、加热时间为8 h时,土壤中的Σ16 PAHs去除率达99.9%。热修复可行性实验选择重污染、中污染和轻污染土壤以400 ℃作为目标温度,恒温72 h进行实验。热修复前后不同程度污染土壤的Σ16 PAHs的总去除率均可达到99.9%,但重污染土壤浓度非常高,部分苯并类物质未达到修复目标值,需进一步延长加热时间或提高加热温度保证达到修复目标值。土壤土工参数影响分析结果表明,热修复后土壤颗粒粒径呈增大趋势,土壤稳定性、抗压强度均增强。此外,土壤中可溶性盐含量增多,盐渍化程度增大。     

生石灰强化机械通风法修复三氯乙烯污染土壤

机械通风法是一种操作简单、效果好、成本低的土壤修复技术,特别适合大型挥发性有机化合物(VOC)污染场地的土壤修复,但在环境温度低、土壤含水率高、土壤黏性大等情况下,其修复效果和修复周期会受到极大影响,且土壤中高浓度的污染物残留将严重影响场地修复目标的实现。为了解决这一问题,采用了在土壤中添加一定量生石灰的强化措施。结果表明:(1)生石灰可以显著提高机械通风法修复三氯乙烯(TCE)污染土壤的效果,缩短修复周期,降低污染物在土壤中的残留浓度。(2)生石灰对TCE的强化作用与生石灰的添加量和土壤类型有关,粉质黏土的强化效果要好于粉土和细砂,生石灰添加量越多,强化效果越好;(3)生石灰强化处理TCE的主要机制是提高土壤温度、降低土壤含水率、增加土壤通透性,促进土壤中TCE的解吸和挥发。