温度对土壤中多环芳烃缺氧微生物降解的影响

该研究以PAHs污染土壤为研究对象,研究了不同温度条件下土壤中PAHs的缺氧生物降解规律。结果表明,土壤中细菌总数随着温度的升高而增加。经过180 d缺氧培养后,当温度从20℃升至30、40、50和60℃时,土壤中的细菌总量较20℃处理组土壤中的细菌总量分别增加了0.07、0.37、0.55和0.60个数量级。原土中微生物优势种群为变形杆菌门和放线菌门。而随着温度的升高,厚壁菌门逐渐转变为优势种群。经过180 d缺氧培养,当温度从20℃上升至60℃时,厚壁菌门的相对丰度由11.27%上升到90.83%。不同温度条件下PAHs降解效率基本遵循60℃>50℃>40℃>30℃>20℃的顺序,不同环数PAHs的降解效率基本遵循三环>四环>五六环的顺序。当培养温度为60℃时,PAHs的缺氧降解效果最好,三环、四环、五六环和TPAHs去除率分别达到了70.73%、55.99%、16.96%、42.26%,与20℃相比分别提高了30.69%、28.38%、9.56%、21.01%。     

电子受体对深层土壤中石油烃缺氧降解的影响

微生物降解是处理土壤中石油烃 (PHC)污染的有效技术,目前对PHC微生物降解的研究多集中在好氧条件下,对PHC缺氧微生物降解的研究较少,PHC缺氧降解规律尚不清楚。以PHC污染的深层土壤为对象,探究不同质量分数 (500、1 500、5 000 mg·kg⁻¹)的硫酸盐、硝酸盐或混合电子受体对土壤中土著微生物丰度、群落结构以及PHC缺氧降解的影响规律。结果表明,150 d缺氧培养后,添加相同种类电子受体的土壤处理中细菌丰度、潜在PHC降解菌 (变形菌门和厚壁菌门)丰度随电子受体的质量分数增加而增加;添加相同质量分数的不同种类电子受体土壤处理中细菌丰度、潜在PHC降解菌丰度从高到低分别为硝酸盐、混合电子受体、硫酸盐。添加相同种类电子受体的土壤处理中ΣPHC (C₁₀~C₃₀)和C1 (C₁₀~C₁₆)、C2 (C₁₇~C₂₃)、C3 (C₂₄~C₃₀)组分的降解率随着加入电子受体质量分数增加而增加;相同质量分数的不同种类电子受体土壤处理中ΣPHC和C1、C2、C3组分的降解率从高到低分别为硝酸盐、混合电子受体、硫酸盐。土壤中PHC缺氧降解率与细菌丰度、潜在PHC降解菌丰度均存在正相关关系。研究结果可为石油烃污染土壤的修复技术研发提供技术支持。     

表面活性剂SDBS和Tween 80强化过硫酸盐氧化后土壤中石油烃的缺氧生物降解

化学氧化和微生物联合修复是去除土壤中石油烃 (PHC) 的有效技术,但氧化后土壤中残留PHC的生物有效性较低,难以进一步生物降解。向过硫酸盐 (PS) 氧化后的土壤中加入不同质量浓度和质量比的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 和聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯 (Tween 80) ,探究其对PS氧化后土壤中PHC解吸、土著微生物群落结构和丰度、PHC缺氧降解的影响。结果表明,缺氧条件下PS氧化和微生物联合降解去除了土壤中30.84%的ΣPHC (C₁₀~C₃₀) 。向PS氧化后土壤中加入SDBS和Tween 80能够有效促进PHC解吸,解吸效果随表面活性剂质量浓度和混合体系中Tween 80比例的增加而增加。加入3 000 mg·L⁻¹表面活性剂继续缺氧培养120 d后,氧化后土壤中Firmicutes和Proteobacteria的总数量较对照组减少了2.13~2.58个数量级,抑制了土壤中PHC的缺氧降解。加入800 mg·L⁻¹表面活性剂后,土壤中Firmicutes和Proteobacteria的总数量较对照组增加了0.17~0.81个数量级,促进了PHC的缺氧降解,在SDBS∶Tween 80=1∶3时ΣPHC残留率最低 (较对照组降低了15.80%) 。本研究结果可为深层石油污染土壤的微生物修复提供参考。