Fenton氧化法修复石油污染土壤的研究进展

传统的Fenton氧化法（Fe2＋/H2O2）因反应速度过快、需要定期补充Fe2＋、控制pH值≤3等方面的限制而影响到石油烃类污染土壤的修复效果.本文综述了近年来Fenton反应中氧化剂、催化剂的改进及其对土壤中石油污染物的去除效率,揭示了土壤性质、反应条件、污染物结构及非均相催化剂比表面积等因素对去除效率的影响,介绍了超声波前置处理后,Fenton试剂与土壤上解吸的石油污染物接触几率的增加及石油烃类可生物降解性的提高,促进了微生物的后续处理效果,并对该领域的研究趋势进行了展望.     

类Fenton氧化在污染土壤修复中的应用

传统的Fenton氧化要在酸性条件下进行,使用传统的方法处理污染土壤会造成土壤生态环境的破坏.为了保护生态环境,在不改变土壤pH值的条件下,利用铁盐和铁的氧化物矿石作催化剂催化H2O2氧化去除土壤中的污染物.研究结果表明:不同的催化剂催化氧化去除污染物的能力不同,可溶态的亚铁盐和铁盐催化效果比不可溶的固态铁矿石要好,其中可溶态的硫酸亚铁催化反应的效果最好,反应60 min后,污染物的最大去除率能达到65%以上;不可溶的铁矿石中磁铁矿的催化效果比赤铁矿要好些,污染物的去除率能达到55%以上.     

基于化学氧化法修复石油烃污染土壤研究进展

石油作为现代工业的血液,被广泛应用于各行各业.但是,其带来的环境污染问题不容忽视,尤其是泄漏等生产事故诱发的土壤污染.化学氧化法因具有修复效能高、成本低及操作便利等优势,常用于石油烃污染土壤修复.本文重点综述了基于过氧化氢和过硫酸盐的高级氧化技术修复石油烃污染土壤过程中常用的活化剂、强化措施、关键影响因素及其效能;汇总了其他氧化剂在修复石油烃污染土壤方面的效果;分析了不同高级氧化技术应用于石油烃污染土壤修复的优缺点;展望了化学氧化法修复石油烃污染土壤未来的发展方向与挑战.     

Fenton试剂氧化法修复2,4-二氯酚污染土壤的研究

在泥浆体系中采用Fenton试剂氧化法修复2,4-二氯酚(2,4-DCP)污染的土壤.在恒温、避光条件下,研究2,4-DCP在泥浆体系中的解吸作用,并考察过氧化氢、硫酸亚铁、pH值、水土比、磷酸二氢钾、腐殖酸(HA)等因素对2,4-二氯酚去除效率的影响.试验结果显示,2,4-DCP在泥浆体系中有较高的解吸速率;2,4-DCP的解吸效率与水土比有关,水土比越大,解吸效率越高.研究表明:Fenton试剂氧化法能够有效地去除土壤中的2,4-DCP,过氧化氢和铁的最佳质量比为5:1,最佳pH值范围为2-3;水土比越大,2,4-DCP的去除效果越好;在pH=3时,磷酸二氢钾浓度、腐殖酸投加量和催化剂种类对2,4-DCP的去除效率影响很小.     

石油污染土壤及地下水的生物修复进展

This paper presents a review with 41 references on bioremediation of oil or oil products contaminated soil and groundwater in the past several years．Many aspects are discussed,such as the types of remedied soils,the degraded pollutants,separation and selection of strains for oil degradation,effects of the added nutrition or other substances,and some available techniques of bioremediation.     

石油污染土壤的微生物修复及土壤微生物活性变化

为快速有效地测定石油污染土壤中功能性微生物的活性变化,分别以石油烃、正十六烷烃、多环芳烃为自定义碳源,应用Biolog法研究油污土壤生物修复过程中石油烃、烷烃、多环芳烃降解菌的代谢活性.结果显示,向油污土壤中投加混合降解菌群进行生物强化修复处理,可以有效去除土壤中的石油烃,修复13周土壤中石油烃去除率达到42.3%;生物刺激和自然修复对土壤石油烃的去除率分别为28.3%和20.5%.Biolog测定结果表明,生物强化法修复初期的土壤微生物群落对石油烃、烷烃两种碳源的代谢能力较强,而生物刺激法修复后期的土壤微生物群落对烷烃有较强的代谢能力;不同处理的土壤微生物群落比较偏好、利用率较高的碳源是石油烃,其次是烷烃,而对多环芳烃几乎不利用;土壤中石油烃、烷烃降解菌的活性越大,土壤微生物对石油烃的去除效率越高.上述研究结果说明,通过利用Biolog法测定土壤微生物活性变化可有效指示土壤中石油烃的去除效果.     

植物与微生物对石油污染土壤修复的影响

为了研究生物对石油污染土壤的修复效果,在从石油污染土壤中筛选石油降解微生物的基础上,采用盆栽试验,进一步研究了4种植物和筛选到的微生物对石油污染土壤修复的影响.选择中原油田地区的原油和潮土,采取人工污染方法,设计石油污染水平为15 g·kg-1.试验设置3类处理,即单独添加微生物、单独种植植物(分别为向日葵、狗牙根、棉花、高丹草)、微生物分别与4种植物(向日葵、狗牙根、棉花、高丹草)组合.结果表明:在石油污染土壤中单独添加石油降解微生物,120 d时,石油降解率达到67.0%;向日葵、狗牙根、棉花、高丹草对土壤中石油降解也具有一定效果,120 d时,石油降解率分别达到38.23%、36.57%、40.67%、38.67%;添加微生物和种植植物联合对石油降解能力大小顺序为棉花+微生物＞向日葵+微生物＞狗牙根+微生物＞高丹草+微生物.其中,棉花与微生物联合修复120 d可以使污染土壤石油降解率达到85.67%,在各种处理中对污染土壤中石油的降解效果最好.     

石油烃类污染土壤的生物修复技术研究进展

介绍了治理石油烃类污染土壤的各种生物修复技术——原位处理法、异位处理法(现场处理法、预制床法、堆制处理法、生物反应器、厌氧生物处理法)及植物修复技术的原理、研究、应用的最新进展；分析了生物修复技术的影响因素及未来的发展趋势。     

微生物修复石油污染土壤的生态毒性指示

发光菌的相对发光度和植物光合色素含量以及土壤酶活性是土壤石油污染程度和生态毒性强弱的综合反映。为探究不同生物指示方法对石油污染土壤生态毒性的指示效果以及污染土壤在生物修复过程中毒性的变化规律,采用前期筛选分离的三株对石油烃具有良好降解效果的降解菌构建混合菌体系,开展石油污染土壤模拟微生物修复实验。文章首先以明亮发光杆菌为指示生物考察不同修复时期土壤生态毒性,并以高等植物毒性试验以及土壤酶活性试验结果作为辅助证据从生态学角度揭示修复过程中石油污染土壤生态毒性的变化,并分析了以上3种指示方法的一致性。结果表明,该混合菌能高效降解对石油烃污染物,污染土壤经40 d修复后,石油烃污染物浓度从5 000 mg·kg-1降到1 781 mg·kg-1,去除率达到64%。高等植物生态毒性试验、土壤酶活性试验与发光菌生态毒性试验结果呈现良好的一致性,石油污染土壤的生态毒性随着微生物修复过程的进行呈先上升后下降的趋势。具体而言,修复初期的土样对小麦光合色素含量的抑制作用最大,叶绿素a含量相对于对照组降低了39.3%,仅为(1.36±0.04)mg·g-1;土壤过氧化氢酶酶活性与石油烃残留量呈极显著负相关关系(-0.973);污染土壤生态毒性在修复的第8天达到最大,其二氯甲烷/二甲基亚砜浸提液中发光菌的相对发光度为18.1%,与0.187 mg·L-1 Hg Cl2的毒性相当。明亮发光杆菌的相对发光度和小麦光合色素含量以及土壤过氧化氢酶活性能较好地指示石油污染土壤在生物修复过程中的生态毒性,可作为石油污染土壤微生物修复效果的指示生物。     

石油污染土壤及地下水的生物修复进展[综述]

所谓石油污染土壤的生物修复［２］（Ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ）,是指利用微生物及其他生物,将存在于土壤、地下水和海洋中的有毒有害的石油污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统．它是传统的生物处理方法的延伸,其创新之处在于它治理的对象是较大面积的污染．由于现场环境的复杂性,因而产生了许多不同于治理点污染的概念和技术措施．与物理、化学土壤修复技术相比,生物修复技术具有多种优点［１,２］．ＫｕｒｏｄａＤａｎｎａＲ［３］曾以美国应用实例对生物修复技的特点进行过详细的归纳与总结：既可…     

对氯酚的生物降解及其污染土壤的生物修复探索

从天津农芭厂混合土壤中分离到一株能够降解对氯酚的黄单胞菌Ｄ－１,在此基础上,研究了该菌株对对氯酚的降解特性和将Ｄ－１菌株加入模拟对氯污染土壤中的生物修复试验。     

石油烃污染场地的微波修复土壤急性毒性及生态风险评价

为了准确评估微波修复后的场地石油烃污染土壤急性毒性和生态风险,采用斑马鱼胚胎急性毒性试验、发光细菌急性毒性试验和黑麦草生态指标试验进行测试,结合理化指标参数,通过毒性当量(TU)法对对照无污染土壤(B0)以及修复前、后土壤(B1、B2)的生物毒性进行综合评价.结果 表明,微波修复前土壤显示出生物毒性,修复后土壤与修复前...     

农药生产场地污染土壤的化学氧化修复技术研究进展

我国是农药生产使用大国,农药品种包括有机氯类、有机磷类和菊酯类等多代农药.农药造成的土壤污染主要发生在农药生产场地和农用地,其中农药生产场地污染土壤具有多代农药混合以及有机溶剂复合污染等特点,这类污染土壤的修复与安全利用是亟待解决的环境问题.因具有修复时间短和成本低的优点,化学氧化药剂已成为土壤修复采用的主要药剂.然而...     

TW-80对污染土壤中菲和芘的生物降解影响

以 Ｔ Ｗ８０ 为供试物,进行了表面活性剂对污染土壤中菲和芘生物降解影响研究． 实验周期１５０ ｄ ．并分别在３０ ｄ 、６０ ｄ 和１５０ ｄ 间隔采样监测菲、芘降解率．结果表明,３０ ｄ 后,加入 Ｔ Ｗ８０ 的不同处理土壤中,菲的降解率分别达８１ ％ ～９８ ．９ ％ ,比 Ｃ Ｋ 高２２ ．０２ ％ 以上、芘的降解率分别达７１ ．９０ ％ ～８０ ．６６ ％ ,比 Ｃ Ｋ 高９ ．４６ ％ 以上．６０ ｄ 后,加入 Ｔ Ｗ８０ 的处理中,菲的降解率达８８ ．９４ ％ ～９６ ．５１ ％ 、比 Ｃ Ｋ 高１１ ．１４ ％ 以上; 芘降解率达９２ ．３９ ％～９４ ．０２ ％ ,比 Ｃ Ｋ 高２ ．２７ ％ 以上．１５０ ｄ 后,所有处理中,菲和芘的降解率均分别达到９８ ％ 和９６ ％ 以上, 与 Ｃ Ｋ 无明显差别．研究还发现, Ｔ Ｗ８０ 土壤中含有优势真菌常见青霉、蠕形青霉、淡紫青霉和顶孢头孢霉．它们可能是促进土壤中菲、芘降解的原因     

基于CeO_2/TiO_2催化H_2O_2氧化低温脱硝的实验研究

以H_2O_2为氧化剂对NO进行低温氧化脱硝,考察了非催化和纳米TiO_2催化作用下的H_2O_2氧化低温脱硝性能;并以纳米TiO_2为载体,采用等体积浸渍法掺杂过渡金属氧化物CeO_2进行改性,制备了一系列CeO_2/TiO_2催化剂,探究了其催化作用下H_2O_2的氧化脱硝性能,并筛选获得了催化剂的最佳CeO_2负载量;进一步针对最优催化剂,考察了不同烟气工况对催化剂活性的影响,并进行了XRD、H2-TPR以及XPS等表征分析.表征结果显示,CeO_2的负载量会影响催化剂中晶格氧的含量,晶格氧相对含量的增加有利于氧化还原反应中的电子传递,这是促进H_2O_2活化分解的关键.实验结果表明,CeO_2/TiO_2催化剂能有效促进H_2O_2的活化分解实现低温脱硝,且CeO_2负载量为3%wt时,催化活性最高;在烟温为160℃、[H_2O_2]/[NO]物质的量比为2以及空速为30000 h-1时,NO转化率最高可达76%.     

CaO_2/Fe~(2+)活化过硫酸钠对石油类污染土壤的修复效果

本文探讨了利用过氧化钙活化过硫酸钠氧化修复实际污染场地长期高浓度石油类(TPH)污染土壤的可行性.研究了过氧化氢、过氧化钙、过氧化钙/Fe~(2+)等活化方法对TPH降解效率的影响.结果表明,对于TPH污染较重的土壤(浓度15000 mg·kg-1),过氧化钙较过氧化氢活化过硫酸钠降解的效果更好,使用过氧化氢活化方法,TPH最高降解率仅为25.6%,而当过氧化钙/过硫酸钠的用量(物质的量之比)为1/5时,反应7 d,TPH去除率达到67.4%,反应不需要添加额外的活化剂.当Fe~(2+)/过氧化钙/过硫酸钠的用量为1/2/5时,反应7 d,TPH降解率为82.1%,较不添加Fe~(2+)高14.6%,反应后体系呈中性.进一步增加过氧化钙的用量,TPH去除率和体系p H均增加.研究表明,Ca O_2/Fe~(2+)活化过硫酸钠氧化修复石油类污染土壤效果较好,考虑到实际场地后续利用的可行性,Fe~(2+)/过氧化钙/过硫酸钠的用量为1/2/5较为合适.     

石油污染土壤对蚯蚓的致死效应及回避行为的影响

土壤石油污染对生态系统和人类健康有严重影响,其毒害诊断和风险评价的研究日益受到重视。以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为受试生物,利用受石油污染的实际土壤,将高浓度污染的土壤与清洁土壤混合,配制成不同污染水平的石油污染土壤,通过直接暴露的方式,分别以蚯蚓急性毒性死亡率和回避反应作为测试终点,评价了石油污染土壤对蚯蚓的生态毒性。结果显示,石油烃污染土壤对蚯蚓的7d-LC50和14d-LC50分别为32.5和29.4g·kg-1,而土壤中石油烃的浓度为8.0g·kg-1时,蚯蚓即有明显回避反应(回避率达80%),前两者为后者的3.7～4.1倍。可见,与急性毒性实验的测试终点LC50相比,行为测试终点对石油烃的响应更灵敏。蚯蚓的回避反应可更加及时地反映出土壤受石油污染的状况,发挥更好的指示作用。     

土壤类型与污染浓度对漆酶修复DDT污染土壤的影响

具有难降解、高残留特征的DDT至今在土壤中仍有残留,对农产品安全和人体健康有严重影响.本文采用批实验的方法研究了3种不同类型土壤和3个污染水平对漆酶修复DDT污染土壤的影响.研究结果表明,不同类型土壤中DDT各组分及总量(DDTs)的降解率存在显著差异,总体上为水稻土＞菜园土＞赤红壤,对照处理土壤中DDTs的降解率仅为20%左右,加酶处理土壤中则高达50%～65%.对于不同污染水平的DDT污染土壤,土壤中DDT各组分及DDTs的降解率均随着污染水平的提高而增大,多数在不同污染水平之间差异显著.对照处理对不同污染水平土壤中DDTs的降解率仅为15%左右,而加酶处理则高达43.60%～50.53%.     

柴油污染土壤生物修复对土壤酶活性的影响

在柴油污染土壤的生物修复过程中,分析了土壤中柴油降解菌数量和3种土壤酶活性(过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶)等生物活性指标与土壤中柴油去除率的相关性.结果表明,土壤受到柴油污染后的一段时间后过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶的活性上升,而后随着土壤中石油烃的降解,脂酶又不断降低.进一步分析表明脂酶活性与柴油降解率及柴油降解菌数量都具有很好的正相关性,可以采用土壤脂酶活性来指示柴油生物降解成效.     

生物修复PAHs污染土壤对酶活性的影响

在PAHs污染土壤生物修复过程中,以黑麦草、苜蓿为修复植物,固定化微生物菌剂为外源微生物,通过盆栽实验研究了不同处理对土壤酶活性的影响,以及酶活性与PAHs的去除效果之间的相关性。结果表明,植物修复、微生物修复及两者联合修复均显著提高了土壤PAHs的去除效果,其中黑麦草和苜蓿与微生物菌剂联合修复效果分别达到37.57%和38.41%,比单独的植物修复和菌剂修复高出一倍左右。各种生物修复同时促进了土壤多酚氧化酶、脱氢酶及脲酶的活性,减少了过氧化氢酶活性。过氧化氢酶活性与多酚氧化酶活性呈显著负相关（P〈0.05）、而脲酶与多酚氧化酶显著正相关（P〈0.05）。进一步分析表明PAHs的去除率与脱氢酶活性极显著正相关（P〈0.01）,与多酚氧化酶活性呈显著正相关（P〈0.05）,与过氧化氢酶活性呈负相关（P=0.564）;因此,在PAHs污染土壤生物修复过程中,可以选择土壤脱氢酶活性和多酚氧化酶活性作为PAHs修复效率的微生态指示指标。