石油污染土壤的化学—微生物联合修复方法研究

来源 :西安石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohan521325
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本研究针对延长石油污染土壤的环境污染问题,开展石油污染土壤化学和生物联合修复方法、条件及效果评价等相关研究,本论文的主要研究结论如下:1.采用单一氧化剂对不同石油污染土壤的原油去除效果进行研究,结果表明:(1)不同氧化剂对不同浓度石油污染土壤的除油效果差异较大,其中双氧水对高含油供试土壤(含油量20000~30000 mg/kg)的石油去除率高于NaClO和Na2S2O8,而NaClO对中低浓度供试土壤(含油量6000~7000 mg/kg)的石油去除率双氧水和Na2S2O8;(2)不同氧化剂对石油污染土壤中原油处理时,双氧水和次氯酸钠的处理成本低于过硫酸钠,且处理时间较短,但过硫酸钠对石油土壤的除油率较为稳定;(3)双氧水的投加量及其氧化反应时间是H2O2氧化去除石油污染土壤中原油的关键因素,其氧化条件为:双氧水投加体积比为0.5%~1.3%、土壤含水率为30%及反应时间为1~2 h,其对土壤原油的去除率在15.44%~37%;(4)土壤的含水率及其氧化反应时间是NaClO氧化去除石油污染土壤中原油的关键因素,其氧化条件为:NaClO投加体积比为0.7%~1.5%、土壤含水率为20%~30%及反应时间为2~3h,其对土壤原油的去除率在19.39%~36.35%;(5)以为氧化剂处理石油污染土壤时,在控制土壤含水率为40%、Na2S2O8投加量为2%及反应时间48 h,Na2S2O8氧化可使土壤原油去除率为27.91%~30.57%。2.采用活化过硫酸钠或Fenton氧化对不同石油污染土壤的原油去除效果进行研究,结果表明:(1)当过硫酸钠投加质量为4%、Fe SO4·7H2O与Na2S2O8投加质量比为1:3、硫酸亚铁:CA投加质量比为1:1或2:1,且各药剂分3次投加,处理3~4 d时,Fe2+活化过硫酸钠氧化体系可使供试土壤石油烃去除率达到43.56%~55.22%;(2)Fenton氧化石油污染土壤的适宜条件为:在双氧水投加体积比为0.5%~1.3%、土壤含水率为30%、H2O2/Fe2+投加的物质的量之比为2.0及反应时间为6 h条件下,Fenton氧化可使供试土壤的石油烃去除率达37.31%~45.08%,且调节土壤pH在酸性条件(3~5)及分次投加氧化剂可提高Fenton体系对石油污染土壤原油的去除效果;(3)对于高含油土壤Fenton体系除油率效果优于Fe2+-Na2S2O8体系,而对中低石油含量的土壤,Fe2+-Na2S2O8体系的原油去除效果率高于Fenton体系。3.石油污染土壤的生物-化学联合处理效果研究结果表明:(1)在OBT-CY菌剂加量为0.06%与Petro-Zyme加量为0.1%条件下,经生物制剂联合处理80 d后可使石油污染土壤的除油效率达91.8%;(2)就原油去除效果来讲,在相同处理条件下,采用生物制剂-活化过硫酸钠联合处理效果优于活化过硫酸钠-生物制剂联合处理,现场处理条件为:OBT-CY和Petro-Zyme加量均为10 g/m~2、土壤湿度保持30%以上、生物处理4个月,其后进行的活化过硫酸钠氧化处理,其条件为:过硫酸钠投加质量比为4%、Fe SO4·7H2O与Na2S2O8的质量比为1:3、按硫酸亚铁:CA质量比为2﹕1、各药剂均分3次投加,处理时间为10 d;(3)经生物制剂-活化过硫酸钠联合处理后,可使中低浓度石油烃含量的土壤经修复石油烃含量均可降至406.6 mg/kg以下,满足GB4284-2018《农用污泥污染物控制标准》A级污泥产物矿物油(总石油烃)限值<500 mg/kg的标准要求,处理所需药剂费为95元/m~2,但对高浓度石油污染土壤经处理土壤中石油烃含量未达到GB4284-2018《农用污泥污染物控制标准》B级污泥产物矿物油(总石油烃)限值<3000 mg/kg的标准要求;(4)采用OBT-CY和Petro-Zyme联合制剂进行石油污染土壤生物修复的过程中,土壤中细菌菌群中鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)和分支杆菌(Aridibacter),的数量明显增加。
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