石油烃污染土壤颗粒运动状态与脱附关系数值模拟

针对土壤中石油烃污染的脱附,采用计算模拟方法对污染土壤颗粒的运动状态与脱附关系进行了研究。结果表明,颗粒中污染物的脱附效果与其运动状态有关,脱附效果由低至高排序为颗粒静止<直线运动<螺旋运动,且颗粒做螺旋运动对污染物的脱附较其他运动状态更为均匀;螺旋运动的脱附效果与旋向无关,但与运动圈数有关,单位时间内螺旋运动的圈数越多,颗粒的脱附效果越好。基于上述结果,设计了一种管式涡流结构以期实现颗粒的螺旋运动,实现了土壤颗粒中石油烃污染物的强化脱附。利用Fluent模拟了不同管式涡流结构的流体流动形态及颗粒运动轨迹,发现螺旋叶片的旋向能够调控颗粒的运动旋向,螺旋叶片的导程能够调控颗粒的运动圈数。     

枯草芽孢杆菌液态发酵降解茶皂素

实验研究了培养时间、培养温度、培养基初始pH、纱布层数和接种量等不同因素条件下,枯草芽孢杆菌对茶皂素降解率的影响,采用固相萃取-GC/MS分析法进行产物鉴定。通过单因子实验和响应曲面实验表明,反应温度、培养基初始pH、接种量对降解率影响较大,最佳液态发酵条件为:在23.2℃下培养6 d,培养基初始pH为8.97,纱布10层,接种量1.97%,最佳条件下,降解率达到(67.07±0.33)%。GC/MS分析得到胞外产物18种,胞内产物4种。     

滩涂石油污染高级氧化修复技术

在模拟原沉积物弱碱性及含水率的条件下,分别研究了2种高级氧化反应体系:H2O2辅助加入催化剂FeSO4或Fe2(SO4)3及Na2S2O8辅助加入催化剂FeSO4或CaO及热催化对污染滩涂沉积物中石油烃的去除效果及其影响因素。同时,还模拟研究了长江口潮汐作用对滩涂石油污染修复效果的影响。研究表明:H2O2与样品的质量投加比为0.05,FeSO4和Fe2(SO4)3与H2O2摩尔投加比均为0.1时,石油烃去除率分别达到48.9%和57.4%;Na2S2O8本身氧化能力较强,单一Na2S2O8与样品的质量比大于0.01时,石油烃去除率达到46%以上;而在Na2S2O8最佳投加比条件下,FeSO4、CaO与Na2S2O8摩尔比为0.05和0.9时,去除率分别达到60.4%和51.3%以上,同时最佳催化温度为50 ℃。潮汐作用对芬顿试剂氧化修复滩涂石油污染具有促进作用,而高浓度污染滩涂区域建议采用阻隔修复。     

催化过氧化氢对石油烃污染土壤的氧化能力

针对催化过氧化氢对石油烃污染场地土壤进行异位氧化修复,通过使用不同浓度过氧化氢及不同摩尔比的过氧化氢和催化稳定剂与污染土壤进行反应,比较过氧化氢在不同条件下对石油烃的氧化降解性能。结果表明:催化过氧化氢反应过程中产生的中间产物羟基自由基和超氧阴离子为最主要的氧化基团;当过氧化氢浓度为0.50%~1.00%,氧化剂与催化稳定剂摩尔比为75∶1~100∶1时,总石油烃的降解率较高;过高的过氧化氢浓度或过低的氧化剂与催化稳定剂摩尔比会导致过氧化氢分解过快,氧化剂与污染物的接触时间降低,从而达不到理想的污染物去除率;过氧化氢在快速分解时,优先氧化碳数较低的石油烃。     

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。     

VOCs在线监测进样方式对非甲烷总烃测定的影响

采用正压、负压、大气平衡3种进样方式,研究了VOCs在线监测系统对非甲烷总烃测定的影响。探讨在大气平衡进样方式下定量环内压力、平衡时间、进样流量对非甲烷总烃测定的影响,研究结果表明:采用正压进样方式,定量环内正压增大,非甲烷总烃质量浓度偏高;采用负压进样方式,定量环内负压增大,非甲烷总烃质量浓度降低;采用大气平衡进样方式,定量环内压力、平衡时间、进样流量的增大或减小对非甲烷总烃测定没有明显影响。比较3种进样方式,大气平衡进样方式的VOCs在线监测系统能够提高非甲烷总烃在线监测结果的准确性和可靠性,更适用于污染源废气在线监测。     

餐厨垃圾厌养发酵沼液制备的液态菌肥对农田土壤理化性质的影响

为研究施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对农田土壤的影响,以中国北方典型作物冬小麦和水稻土壤为研究对象,分析在农作物整个生长周期中土壤理化性质的变化规律。结果表明:施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥可显著提高冬小麦和水稻土壤中有效氮磷含量。冬小麦土壤液态菌肥最适宜施加量为500 L/亩(1亩=666. 67 m2,下同),此时土壤中有效磷含量最高增长到94. 00 mg/kg,最大增幅为81. 12%;速效氮含量最高增长到1673. 00 mg/kg,最大增幅为84. 88%。水稻土壤液态菌肥最适宜施加量为400 L/亩,土壤中有效磷含量最高增长到220. 80 mg/kg,最大增幅为137. 22%;速效氮含量最高增长到1140. 00 mg/kg,最大增幅为127. 07%。冬小麦和水稻土壤中可溶性全盐和Cl-含量均有轻微的积累现象。通过RDA分析,冬小麦与水稻种植土壤中总磷、总氮、Cl-等与液态菌肥施加量均呈正相关,表明液态菌肥对养分的增加起到促进作用。施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对提高农作物土壤有机组分、改善土壤肥力具有重要意义。     

典型农药污染场地地下水中氯代脂肪烃自然衰减研究

氯代脂肪烃（CAH）污染地下水在我国化工行业场地中十分普遍,严重影响场地再开发利用和周边居住人群的健康安全.监测自然衰减（MNA）修复技术是污染场地地下水修复技术中最具有效性和高成本效益的方法之一,而目前我国应用MNA技术修复污染场地还处于试点阶段,没有完整实施MNA技术的工程应用实例.以某农药场地地下水中CAH为研究对象,从CAH污染物的浓度变化、天然生物降解现状评价和衰减速率3个方面开展为期4年的CAH自然衰减修复实践研究.研究结果表明,监测井MW2-1为核心污染区,主要污染物为1,2-二氯乙烷（1,2-DCA）、氯乙烯（VCE）、氯仿、顺-1,2-二氯乙烯、1,1-二氯乙烷和氯乙烷,浓度呈波动式下降趋势,且下降趋势明显.除了MW2-1的VCE和1,2-DCA、MW2-5的VCE以及MW2-2的1,2-DCA的浓度高于风险控制值,其他点位污染物浓度均低于相应风险控制值.基于典型地球化学参数开展的微生物降解评估结果表明,该地块大部分区域微生物降解能力不足,而在污染物浓度比较高的监测点位,微生物具有显著的降解能力.地下水中CAH衰减速率范围为0.0001～0.0040 d^-1...     

北京市餐饮业大气污染物排放特征

餐饮业是中国大型城市大气环境污染源之一.为了解餐饮业大气污染物的产生能力,本研究以北京为研究对象,选取41家不同菜系的餐饮企业,现场实地检测了净化设备前端的油烟、颗粒物和非甲烷总烃(NMHC)的产生浓度水平.结果表明,净化前油烟、颗粒物和NMHC的初始平均浓度约为1.93、 6.6和10.9 mg·m^-3.提出了一种基于工作日与非工作日的估算污染物排放总量的计算方法.并基于北京市餐饮企业数量和本研究测得的排放因子,初步估算了2019年全市餐饮源主要污染物的初始产生总量,油烟、颗粒物和NMHC的年排放总量分别为5 512、 18 849和6 169 t.川湘菜、烧烤、烤鸭与家常菜产生的油烟与颗粒物浓度的Pearson系数均>0.6,具有强相关性;其中川湘菜和烤鸭排放的Pearson系数均>0.8,呈现极强相关性.