利用不同组分原油逐级驯化筛选高效石油烃降解混菌

利用不同组分原油逐级驯化的方法对克拉玛依油田的石油污染土样进行石油烃降解混菌的富集驯化,得到一组对稀油和稠油均具有高效降解能力的混菌M3。与采用单一原油驯化方法相比,混菌M3对稀油和稠油的降解率分别提高了12.5%和22%。该混菌具有较强的产表面活性剂的能力,能够使发酵液的表面张力从69.8 mN·m-1降至27.9 mN·m-1。通过混菌M3的生长条件优化实验得出：在温度30 ℃、pH 7~8、盐度1%、氮源选择尿素的条件下,混菌M3对原油的降解率最高。通过考察混菌M3在污染土壤中对原油的降解效果,发现：在修复期间,土壤脱氢酶呈先升高后降低的趋势;混菌M3可使饱和烃组分增加,并使芳香分、胶质和沥青质组分降低,对重质组分具有较好的降解效果。混菌M3的加入改变了原油性质,促进了土壤中原油的降解,经过56 d修复,土壤中原油降解率达到55.3%。     

固定污染源废气监测用挥发性卤代烃标准气体制备不确定度研究

针对固定污染源挥发性卤代烃污染物的排放监测需求,采用称量法制备固定污染源废气监测用挥发性卤代烃标准气体(各组分具有浓度差异),并开展制备不确定度评定研究。通过分析原料试剂纯度、液态/气态组分称量、混合液配比、摩尔质量、气体残留等因素和环节引入的不确定度,确立标准气体制备不确定度评定流程。最终,确定固定污染源废气监测用挥发性卤代烃标准气体制备过程引入的相对扩展不确定度(k=2)小于1%。液态/气态组分称量和上一级中间气浓度引入的不确定度对特性量值不确定度的贡献较大,原料试剂纯度对不确定度的影响较小,摩尔质量和气体残留对不确定度的影响可忽略。     

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。     

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。     

低温电阻加热对土壤多环芳烃去除和细菌群落的影响

针对电阻加热技术修复多环芳烃污染土壤存在能耗高、降低土壤功能性的问题,采用低温条件 (80 ℃) 的电阻加热以降低能耗、减少对土壤肥力和细菌群落的影响。利用自主研制的电阻加热装置,探究低温加热对土壤多环芳烃的去除效果、对土壤理化性质和细菌群落的影响。结果表明,在80 ℃加热180 min条件下,电阻加热对土壤多环芳烃的去除率为21.8%,苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、䓛、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-cd]芘和萘的质量分数均低于《土壤环境质量建设用地污染风险管控标准 (试行) 》 (GB 36600-2018) 第一类用地筛选值;电阻加热处理后细菌丰度增幅达108%,提高了群落丰富度和多样性,富集了多环芳烃降解菌和功能基因,将厚壁菌门PAHs降解菌的相对丰度放大了近10倍,提高了编码4,5-二羟基邻苯二甲酸酯脱羧酶 (K04102) 和1,4-二羟基-2-萘甲酰-CoA硫酯酶 (K12073) 的功能基因预测丰度,且不会对土壤肥力水平造成负面影响。本研究结果可为低温电阻加热在多环芳烃污染土壤修复中的应用提供参考。     

载气含氧量及污染物浓度对土壤石油烃热脱附效率的影响

石油烃(TPHs)在土壤中难以降解,并具有生物毒性,异位热脱附(ESTD)在修复石油烃污染土壤方面极具应用潜力。采用实验室模拟异位热脱附装置,研究了热脱附载气含氧量及土壤石油烃污染浓度对可萃取石油烃(EPHs)中柴油段(DRO)和重油段(ORO)的5种组分去除率的影响。结果表明：在初始浓度为5 000~20 000 mg·kg⁻¹时,在20 min内的脱附率均不超过50%;当初始浓度增加到40 000 mg·kg⁻¹、脱附时间为20 min时脱附率可以达到68.2%。热脱附时间为50 min时,40 000 mg·kg⁻¹污染土壤的残余浓度为407.1 mg·kg⁻¹。DOR组分相同时间的脱附率随污染浓度的升高而升高,ORO组分在50 min之内不能完全脱附,脱附率随着污染物浓度上升会出现先增大后减小的趋势。在250 ℃时,DRO中3个组分的去除率均随着气氛含氧量的增加而呈现明显的增长趋势。在400 ℃条件下,ORO中2个组分分别在含氧量为12%和15%时达到最高的去除率。本研究结果可为ESTD技术修复不同浓度的石油烃污染土壤的工程设计参数提供参考。     

轻烃回收装置大检修动火风险管控措施探讨

针对轻烃回收装置火灾爆炸事故大部分发生在维检修阶段的现象,通过结合生产实际,提出采用动火前施工工序确认制度,严控高风险点位,避免"立体交叉"动火作业等措施,杜绝经验主义和侥幸心理,最大限度避免动火作业着火爆炸事故的发生。文章介绍了轻烃回收装置的介质特点及主要工艺,分析了轻烃回收装置大检修基本流程及动火风险,提出控制动火施工安全风险的管理实践。     

3种石油烃降解菌对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性

选取3种石油烃降解菌:假单胞菌(Pseudomonas sp.,DS-1)、铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,DS-2)和无色杆菌(Achromobacter sp.,DS-3),研究其对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性。结果表明,经过6d的降解,3种石油烃降解菌对石油烃的降解率分别为99.08%、79.75%、84.34%。石油烃的黏附性测试和盐析聚集测试结果表明,3种石油烃降解菌均表现出较高的细胞表面疏水性,其规律为DS-1DS-3DS-2。其中DS-1的细胞表面疏水性最高,达65.90%。DS-1、DS-2和DS-3菌株发生盐析聚集所需最小(NH4)2SO4摩尔浓度分别为2.0、2.8、2.4 mol/L。菌株的细胞表面疏水性和降解有机物的能力有着较高的相关性。     

复合型高锰酸钾缓释体的制备及其缓释性能研究

采用熔化成型法,以环境友好型材料石蜡和硅砂为复合材料制备复合型高锰酸钾缓释体,研究其在水中和TCE溶液中的缓释性能及缓释过程.研究结果表明:当固定高锰酸钾含量为6 9,蜡砂比在1:4 ～1:6之间时,复合型高锰酸钾缓释体成型度适中,高锰酸钾的缓释量随着时间的延长逐渐增大,13 d高锰酸钾累积释放百分数分别为28.3％和58.8％,可以作为缓释材料,实现高锰酸钾的持续可控释放当固定蜡砂比,释放速率随着高锰酸钾百分含量的增大而增大.SEM分析结果表明,复合型高锰酸钾缓释体在水中和TCE溶液中的释放机理:首先表层外露的高锰酸钾晶体遇水快速溶解留下一些孔洞和缝隙,然后水分子通过这些孔洞进入缓释体内部溶解高锰酸钾,最后由浓度梯度差将高锰酸钾扩散到水相中,与溶液中TCE发生氧化降鳃反应.蜡砂比为1:4和1:6的缓释体4h对TCE的去除率分别为90％和100％;实际的高锰酸钾释放量分别约为理论所需高锰酸钾总量的1.7倍和2.6倍,说明该法制备得复合型高锰酸钾缓释体可通过控制蜡砂比来持续释放高锰酸钾,用于氯代烃的去除.     

哈尔滨市融雪径流中多环芳烃污染生态风险评价

根据2018年哈尔滨市春季融雪径流中16种PAHs检测数据,利用BaP毒性当量法和风险熵值法评价融雪径流中不同下垫面及各采样点中PAHs风险等级、16种PAHs单体风险等级和对水生生物的影响.结果表明:不同下垫面ΣPAHs的生态风险差异明显,城市道路、内部道路、人行道和绿地融雪径流中PAHs污染处于高生态风险等级,而屋面和冰面的生态风险处于较低水平.城市道路和内部道路均超出我国地表水环境质量标准2.8 ng·L~(-1),EBaP最高值分别为20.06和15.5 ng·L~(-1),人行道和绿地中部分EBaP值超标,屋面和冰面均未超标.从各PAHs单体RQ均值来看,Ant和BbF最高,其RQ_(MPCs)均值都为1.53,其次是BaA为1.46,Pyr为1.2,BghiP为1.04,均属高风险等级,其余单体均有中等生态风险.松花江干流水生生物对融雪径流中Pyr的毒性最强,Flu的毒性最弱, Nap的毒性居中.耐受性顺序依次为:Flu AceChr AntNap FlaBaPPhe Pyr.城市道路、内部道路和人行道融雪径流中PAHs对大型蚤和胖头鲤鱼的风险商均大于1,说明9种PAHs对这两种水生生物存在风险.比值法分析结果显示融雪径流中PAHs主要来源于燃烧过程,其中交通排放源显著,尤其是汽油车辆尾气排放.