石油污染土壤现场生物修复研究

，(insitubioremediationofthesolcontamiterdbypetroleumydrocarbons)，石油污染土壤现场，生物净化研究，今天世界上石油成为人类最主要的能源之一，大量石油及其人工制品流入土壤，造成土壤中的石油污染，在石油污染控制的研究中，生物净化作为一种潜在的高效、低成本的清洁技术越来越受到关注。近10多年来，全球对生物净化的研究十分活跃，一些国家使用此技术进行污染土壤的实际修复，取得了相当大的成果。前言，原油和石油产品在开采、运输、储存和使用过程中进入土壤环境，其数量和速度超过土壤的自净作用，打破土壤环境中其自然动态平衡，使积累过程占优势，导致土壤环境正常功能的不平衡和土壤质量的下降，并通过食物链最终影响人类健康的现象。1 .土壤石油污染，1.1土壤石油污染源主要包括漏油和泄漏；污水灌溉；油页岩渣堆；大气沉降；药剂等的应用。1.2石油污染土壤的影响风险，对土壤理化性质的影响；对土壤微生物的影响；对土壤酶的影响；对作物的影响。国际上对生物修复的研究非常活跃。一些国家使用此技术进行污染土壤的实际修复。其中，“生物修复”(bioremediation)一词的重点是处理以核心开始的污染土壤。2生物净化，2.1生物净化概念，生物净化，MadsenE。L(1991)说明，生物，特别是微生物催化分解有机污染物，以修复受污染的环境，或从环境中清除污染物的控制或自发过程之一。生物再生、生物修复、生物消除等相同的表达方式。的存在。研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究、研究。2.2矿泉恢复的主要类型InSituBioremediation是现场污染地进行的矿泉处理，不搬运或搬运受污染的土壤，恢复过程主要取决于自己对受污染地的微生物的自然分解能力和人为的适当分解条件。异生修复是对污染土壤进行移动或搬运的矿泉处理，在此处移动和运输存在限制，更侧重于建立人控制和更优化的分解环境。2.2.1加工工艺，现场加工工艺：1。泵处理P/T工艺(pump/treatment)；生物通风工艺(bio venting)；渗滤工艺(perco translation)；4.空气扩散工艺(diffusing)，异位处理工艺：1 .土地耕作过程；预制床工艺；(Preparedbed)3。堆腐蚀修复(composting)工艺；反应堆处理工艺(Bioreactor)。处理地点：现场修复初始空间分布，强调污染物的存在；异位恢复有点移动。处理中：异位修复与现场修复相比，人为调节和优化处理、现场修复和异位修复的差异，3 .石油污染土壤的原位生物修复(ISB)现场处理简单、经济，但处理时间长。在长期处理过程中，污染物可能扩散到深土壤和地下水中，因此这项技术面向污染时间长、情况基本稳定的土壤或大面积地区。(1)工艺路线和处理过程比较简单，不需要复杂的设备；(2)处理成本低。(3)处理中的土壤不需要运输，对周围环境的影响小，生态风险小。，3.1 in situ biorepair (ISB)的特点如下：(1)有具有代谢作用的微生物；(2)分解率高，污染物浓度低，符合环境标准。(3)过程中产生的中间产物必须无毒。(4)污染场不应含有对降解菌株具有抑制作用的物质。否则，首先要稀释或使抑制剂无害。(5)污染物必须能被微生物使用。(6)污染现场的条件对微生物的生长有利，例如要保持适宜的温度、湿度等活性。(7)技术费用要尽可能低。3.2ISB的前提条件，微生物修复植物-微生物联合修复，3.3ISB方法-研究最多，一般根据土壤污染条件，对土著微生物的富集，家畜或土壤污染的影响，以及土壤污染物含量的变化，对土壤微生物培养中代表性的土壤微生物进行人工接种。目前，大部分用于实际生物修复的是土著微生物，而外来微生物在环境中难以维持高活性，工程菌的应用有限。微生物法，研究结果表明，各种细菌、真菌和它们的纯化酶可以调节石油碳氢化合物，但由于吸附速度、可降解微生物群落、电子受体竞争性等原因，石油碳氢化合物在土壤中的降解速度很慢。原则： 1，植物直接吸收，在组织中积累非植物毒性代谢物质。第二，植物是促进生化反应的酶。植物恢复、品种：经常在污染地区(例如水稻、小麦、玉米、花生、棉花、油菜、茶树、各种果树)选择具有代表性的粮食作物和经济作物。利用植物及其根际微生物共存体系净化土壤中的有机污染物。大部分植物根生长菌根菌，菌根和植物共生有调节自生菌不能分解的有机物的独特代谢途径。植物-微生物联合修复，目前该领域的研究主要集中在以下三个方面：1微生物的活性2石油烃可生物降解性研究3具有高效降解能力的生物选择，3.4ISB的国内外研究现状，这项工作主要围绕如何为微生物提供更适合的环境，包括温度、湿度、酸度、营养和氧气供应。Williaw(1995)一般对土著微生物的最佳环境条件进行抽样调查，ph=6.5-8.5，温度27-35c，营养素比率(c: n: p)必须保持在约300: 15: 1的范围内。寻找微生物活性，最佳营养组合，研究结果n，p比5: 1 10: 1更合适，但与污染土壤的实际处理一起确定。Audrew(1992)使用有机n源(例如尿素、谷氨酸等)代替武器n源。污染物氧化降解的最终电子受体种类和浓度也影响生物降解的速度和程度。最终电子受体的种类和浓度影响生物降解的速度和程度。Begona等(2001)研究了生物通风，证明氧气是微生物分解的主要刺激因子。韦德洲(1997)在处理石油污染时添加过氧化氢，消除率几乎提高了3倍。海仁(1996)在美国密歇根州一个污染地区，对硝酸盐的内生电子受体进行了检查，结果显示BTEX(苯、乙苯、甲苯、二甲苯)可以大大分解。但是在实验设计中，无法区分将氧和硝酸盐作为电子受体的分解效果。Romantschuk(2000)提出，利用植物的根区，可以为分解微生物创造最佳条件。一方面，在各种微生物的作用下，研究各种化合物的分解机理和途径，另一方面，研究化学组成和结构上影响生物降解的内部原因，总结不同种类化合物生物降解的简便规律性，开发出更有效的生物降解技术。石油烃可生物降解性研究，Riis等(1996)研究结果表明，烷烃、单环烷烃、苯能有效分解，烷烃和芳烃经常滞留在土壤中，这种物质的强化分解还没有产生明显的效果。Krishna(1999)使用差异数值模拟生物降解率，该比率仅在初始高浓度状态下说明线性相关性。表面活性剂将污染物从土壤颗粒中去除，有助于分解细菌。Luthy等(1996)研究表明，非离子表面活性剂(TritonX-100)对多环芳烃(PAHs)的溶解最有效。宋玉芳等(1999)进行了可以将TW-80的土壤PAHs分解率提高到约30%的研究。具有协同分解的弟弟植物。但是目前有协同关系的菌株的筛选和组合仍是一个随机的过程，其协同机制需要进一步研究。线等(1996)以黄杆菌(Flavbacterium)为主要成分，成功处理了被五氯酚钠(PCP)污染的土壤。具有高效分解力的生物选择，基因工程(geneticengineeringmicroganism，gem)开发。Charkrabarty(1998)发现了一种分解芳香碳氢化合物的细菌，其分解基因位于质粒上。他的特点是，利用遗传工程的手段将多种质粒嫁接到一种菌上，构成多基因，同时分解4种石油成分，原油中约三分之二的碳氢化合物消费比自然细菌分解得快。(1)为了对污染场所和存在的污染物进行详细的具体调查，有些土壤可能不能使用；(2)受到多种环境因素的影响。(3)某些微生物只分解某些类型的化合物，状态稍有变化的化合物可能不会被同一种微生物酶破坏；(4)维修时间相对较长。(5)污染物浓度太低，不足以维持分解菌的共同体时，残留的污染物会留在土壤中。3.5ISB的局限性，(1)执行有效的生物净化计划时需要采取的步骤；(2)生物净化技术决定完全分解污染物所需的运行周期。(3)监测生物净化计划的进展和污染物分解过程。(4)通过大量现场实验，获得可靠的实际应用数据跟踪和记录的方法；(5)土壤的生物修复程序是造成新的污染，还是造成污染物的扩散。3.6研究方向：石油污染土壤杀菌剂修复试验报告，概述：神府灌区土壤主要是石油烃污染，长污染灌溉期，大流量，大面积，耐火有机污染物(PAHs)含量高的国内外非常罕见、经济、有效、易于操作的土壤现场生物修复综合技术。这部分研究的意义在于，基于微生物实验，筛选污染灌溉土壤中脂肪酶活性强的优势微生物，人工接种培养，用固体菌剂制造，分别在田间和网络室中放置的微区和花盆，用不同的经济作物进行试验。本文是2001年的实验布局和研究过程，主要研究细菌施加的方法和条件，实现研究成果产业化，这对管理广泛的污染灌溉土壤具有重要意义。实验内容，现场实验在污染现场设置了试验微区，观察了不同处理的生物修复在自然条件下的变化。四室盆栽实验正交试验油浓度实验菌剂实验，实验准备，固体菌剂筛选出灌区土壤中包括细菌、真菌、共17种菌株在内的优势土生微生物，选择降解能力强的微生物，经过三阶段培养，形成了固体菌剂。细菌药：芽孢杆菌。b 2。C4。白色不明计数：9.511014(狗/g)真菌药：。小柯银汉棕色曲霉B5。b 6。B10。产地提供的黄色孢子粒数：9.511014(狗/g)真菌药：。处理方法：有机复混肥1.43公斤(0.167%)细菌杀菌剂0.72公斤(0.08%)真菌杀菌剂0.72公斤(0.08%)测定：微生物数量使用板计数法，有机物含量使用重量法。分析：1。4种作物根际微生物数量之间存在数量差异。细菌的数量是：沙塔王=玉米豆=蓖麻真菌数量是玉米。沙塔旺-蓖麻-大豆的4种作物根际土壤相差一级，2 .与比较相比，蓖麻根间细菌数没有太大差异，真菌数是两个阶段的差异。大豆根际细菌数没有差异，真菌数低于对照组。沙达斯根际真菌是同一个级别，细菌比对照组高一个级别。玉米真菌和细菌相对较高。3 .土壤中总烃含量的数值表明玉米和沙达斯分解石油的能力很强。需要进一步测定PAHs含量的变化。-嗯？以灌区的植物玉米为例，可分为3种处理。1.营养调节：2。细菌调节：投入0.5%的肥料，应用不同比例的细菌和真菌菌剂。3.共同修复：0.5%肥料0.25%细菌菌剂0.25%投入。投入0.25%细菌菌剂。与毛坯土壤形成对比。结果：施用1肥料后微生物数量增加，肥料投入量增加，但石油分解有一定的局限性。2使用杀菌剂可以减少细菌的数量，但如果多摄入细菌，则会抑制细菌，使石油分解没有其他的进行。根据使用了多少细菌制剂，对微生物数量有促进作用，供求高。3共修复中细菌数量最多，真菌数量不高，总碳氢化合物量的残留较高。生物量中不同处理对玉米植株数量的影响：真菌最明显，生物量应用最多；细菌制剂在玉米生物量上的应用尚不明确。杀菌剂的数量对植物生物量影响不大。联合恢复可以增加生物量。确认：菌使用调查培养基，采用点食培养法和生长培养