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石油工业的迅速发展带来了许多环境问题。近二十年来,在我国西北黄土地区,由于不断发现并开发大型油田,给周围水体及土壤带来严重污染。石油对土壤的污染会引起土质恶化,破坏生态环境,严重影响当地农作物产量及质量;而且一些有毒物质可通过食物链,直接危害人类健康。因此治理被石油类化合物污染的土壤是我们面临的一大挑战。常用的治理技术有物理方法,化学方法和生物修复技术等,其中生物修复具有成本低、效率高、无二次污染、易操作等优点,被认为是治理污染环境最有效、最可行和最可靠的方法。本文选用两株酵母菌在实验室条件下,研究了它们对水体和黄土中石油污染物的降解行为;另外,还选用石油类污染物中常见的优先控制污染物2,4-二氯苯酚,用动态法研究了它在黄土中的吸附解吸迁移行为,进而评述了该目标化合物在土壤中的转化特点和生物可利用性。这些结果的获得为西部黄土地区石油污染水源和土壤的生物整治提供了一定的理论依据和技术上的准备。 第一章 石油污染土壤的生物修复研究进展 文中系统地评述了近年来石油污染土壤的生物修复研究进展,其中包括生物修复的概念、生物修复过程中的生化原理、生物修复的方法、主要影响因素以及强化石油类物质生物降解技术措施;同时还评述了生物修复在清除石油污染物中的应用实例和效果以及石油污染土壤生物治理的研究现状和发展方向。引用文献70篇。 第二章 水体中石油污染物的微生物降解 选用了两株酵母菌:解脂假丝酵母(Candida lipolytica),菌号CCTCC AY 93017和皱褶假丝酵母(Candia nigosa),菌号CCTCC AY 93153,研究了它们对水体中石油污染物降解行为。结果表明两酵母菌对水体中原油和柴油混合物(V:V=1:4)具有一定的去除能力,水体中的营养物质、溶液pH和油浓度(含油量)能显著影响菌株的生长和油污的降解。添加N、P及酵母膏等营养成分能很大程度促进菌株生长和油污去除,中性偏酸性环境最有利于油污的降解。pH控制在6-7之间,油浓度为0.1%左右,并且添加适量的营养物质的条件下,菌株对水体中的油污表现出较强的去除能力:摇床培养15天后,两菌株及其混合菌对水体中油污的去除率分别达到70.2%,75.0%和85.88%。菌株混合培养时,石油降解效果高于单一菌株,说明两菌株混合培养对石油污浦口月gMei.Bi口凌岁口由tl’onofthePetroleump口llutantsincontaminaledtoes:5011染物的降解具有协同作用,因此两菌株,特别是混合菌株可考虑用于石油污染水体和土壤的生物整治。第三章黄土中原油的微生物降解 具有协同作用菌株的混合培养能有效的促进环境中污染物的生物降解,本实验研究了两株酵母菌混合培养条件下对黄土中原油的降解行为。结果表明两菌株混合培养能有效的去除黄土中的石油污染物,添加营养盐和翻耕(供氧)能显著促进黄土中微生物的生长,提高原油的去除率。原油污染黄土模拟修复实验表明经过50天的培养,在接种并添加营养盐的处理中,油污去除率达到36.5%,只接种不添加营养盐的处理去除率为28.4%;对照实验中原油的去除率仅为8.6%。翻耕供氧和对照实验结果显示,在接种并翻耕的处理中,50天中平均除油率达到27.5%,不进行翻耕的处理仅为巧.1%。在未接种的翻耕与不翻耕处理中,原油平均去除率的分别为6.4%和3.4%,这一结果表明翻耕对除油率的影响,一方面加强了石油污染物机械分散和化学分解作用,另一方面促进了生物降解作用,而且对后者的影响更大。总之在适宜的条件下,两菌株对黄土中的石油污染物具有较强的去除能力,可以考虑用于我国西部地区石油污染黄土的修复。第四章动态法研究2,4一二氯苯酚在黄土中的吸附一解吸行为 有机污染物在土壤和沉积物中的吸附行为对其在环境中的迁移、转化以及生物可利用性等都是具有决定意义的影响因素。本文以石油类污染物中常见的优先控制污染物2,4一二氯苯酚为目标化合物,采用土柱模拟法研究了该化合物在黄土中的运移规律。结果表明2,4一二氯苯酚在黄土中是典型的非线性吸附,吸附/解吸包括两部分:渗滤液浓度迅速变化和缓慢变化逐渐达到平衡的过程,并且解吸存在明显的滞后效应;双模式吸附模型理论能很好的解释这一结果。同时溶液浓度、离子强度、pH值和常见金属离子存在对2,.4一二氯苯酚在黄土中迁移行为会产生明显影响;实验数据用Freudlich拟合的效果较好,较大的偏离了Langmuir经验公式;动力学行为研究表明土壤组戍具有重要音叱,不仅能影响土壤吸附量、吸附和解吸速率,而且在不同的土壤中,有机污染物会遵循不同的吸附动力学规律。吸附量和释放量的近似相等、阻滞因子R始终较低,表明天然黄土对如2,4一二氯苯酚这样的水溶性有机物污染物的吸附和截留能力较差。高的水溶性和较差的吸附能力使得黄土中该类化合物易于进入土壤溶Postgraduate:Jiang Mei SPeeialty:AnalylicalCheml’stry一2·SuPervisor:Prof Chenl九iJiang五介1. Biode岁改勿tion oftho PetroleUmP口llutants in contaminated loes:5011液,有利于微生物的吸收和降解,?