原位電動(dòng)微生物技術(shù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤的研究.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是土壤中常見的有機(jī)污染物，由于具有潛在的三致效應(yīng)，受到廣泛關(guān)注。在眾多PAHs污染土壤的修復(fù)方法中，微生物修復(fù)技術(shù)由于具有對(duì)環(huán)境干擾小，成本低，不產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)，一直倍受學(xué)術(shù)界和修復(fù)產(chǎn)業(yè)界的青睞。但是，由于PAHs的疏水性、穩(wěn)定性，嚴(yán)重限制了其生物可利用程度和生物修復(fù)速度，因此，通過(guò)采取強(qiáng)化措施提高其生物修復(fù)效率就成為生物修復(fù)PAHs污染土壤的關(guān)鍵。本研究以北京焦化廠實(shí)際污染土壤為研究對(duì)象，選擇PAHs為目標(biāo)污染

2、物，選擇篩選出的真菌-可可毛色二孢菌(L)，未鑒定的細(xì)菌(J)這2種特效微生物，焦化廠混合菌株(M)及2種特效微生物復(fù)配(L+J)為微生物菌種，研究土壤PAHs污染修復(fù)技術(shù)；研究2種表面活性劑羥丙基-β-環(huán)糊精(HPCD)和Tween80對(duì)于特效微生物降解PAHs的影響規(guī)律；最后利用自行設(shè)計(jì)的電動(dòng)裝置，進(jìn)行了電動(dòng).微生物聯(lián)合技術(shù)的中試研究。主要研究結(jié)果如下：
　　 ⑴篩選出的微生物修復(fù)PAHs研究中，第70 d L組和L+J組P

3、AHs降解率達(dá)到分別達(dá)到45.3±2.0％和47.3±2.5％，比對(duì)照組提高約30個(gè)百分點(diǎn)；過(guò)氧化氫酶和轉(zhuǎn)化酶兩種酶活性最高值均出現(xiàn)在L組和L+J組，說(shuō)明向焦化廠土壤中加入的這些微生物具有較強(qiáng)的生存生長(zhǎng)并產(chǎn)生該酶或者與土壤微生物具有協(xié)同的能力，均證實(shí)可可毛色二孢菌及可可毛色二孢菌與焦化廠細(xì)菌的復(fù)配組對(duì)實(shí)際污染土壤中的PAHs有良好的修復(fù)效果。
　　 ⑵加入Tween80和HPCD2種表面活性劑，16種PAHs總降解率有了不同程度

4、的提高，而效果最佳的是L-T和L+J-H組，比對(duì)照組提高了45個(gè)百分點(diǎn)以上，比對(duì)應(yīng)未加表面活性劑的微生物修復(fù)組提高了約15個(gè)分點(diǎn)。添加表面活性劑后，微生物對(duì)低環(huán)PAHs降解率依然明顯高于高環(huán)，但對(duì)高環(huán)數(shù)PAHs的降解促進(jìn)作用更明顯，且5-6環(huán)難降解的PAHs降解率增加近一倍。
　　 ⑶不同表面活性劑濃度對(duì)可可毛色二孢菌修復(fù)PAHs污染的影響研究表明，Tween80和HPCD含量均為1g/kg是可可毛色二孢菌修復(fù)土壤中PAHs污染

5、的最佳劑量，修復(fù)效率達(dá)64.3±2.0％和63.9±1.8％，比單一微生物修復(fù)組提高了20個(gè)百分點(diǎn)左右，表明Tween80與HPCD能是強(qiáng)化微生物修復(fù)實(shí)際土壤污染的可選表面活性劑。
　　 ⑷在微生物修復(fù)組和不同濃度表面活性劑強(qiáng)化微生物修復(fù)組中土壤酶活變化整體趨勢(shì)：修復(fù)初始階段，土壤酶活快速增加，在第10 d左右達(dá)到最大值，隨著修復(fù)的進(jìn)行，酶活逐漸降低。然而，添加表面活性劑后，土壤中過(guò)氧化氫酶和轉(zhuǎn)化酶的活性增加，證實(shí)在修復(fù)過(guò)程中T

6、ween80和HPCD都能夠有效促進(jìn)微生物對(duì)這兩種酶的分泌。
　　 ⑸在電場(chǎng)作用下，中試裝置運(yùn)行200 d，pH值沒有明顯的變化，說(shuō)明利用循環(huán)電解液的方法可以有效的控制中試裝置中土壤pH值。電場(chǎng)存在的情況下，中試裝置中土壤的電導(dǎo)率升高較快，且最終值大于對(duì)照組；中試裝置中土壤的氨氮，有效磷均高于對(duì)照組，電解室中的氨氮、有效磷濃度低于對(duì)照組。說(shuō)明電場(chǎng)可以促進(jìn)電解液中的無(wú)機(jī)鹽向土壤中遷移，為微生物的生長(zhǎng)提供了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
　

7、　 ⑹在電場(chǎng)作用下，PAHs的降解率較高，在第200 d距離陽(yáng)極不同距離PAHs降解率范圍在50.6±4.3-56.8±1.7％，而對(duì)照組為28.8±3.4-31.8±2.0％，因此，電場(chǎng)作用下實(shí)際土壤PAHs降解率是對(duì)照組的近2倍，且電動(dòng)對(duì)于高環(huán)PAHs的去除更有效；土壤中的PAHs降解菌明顯增加，5個(gè)采樣點(diǎn)PAHs降解菌的數(shù)量平均比對(duì)照組高8倍；PAHs降解過(guò)程中土壤中過(guò)氧化氫酶和多酚氧化酶不論是在酶活最高點(diǎn)還是最終水平，電場(chǎng)組酶