石油污染土壤层位微生态特征及修复技术研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:mahonglin
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随着国内对土壤污染治理的进一步重视,微生物修复方式因其绿色、低耗、无二次污染等特点被业内专家学者广泛关注;本研究主要从炼油厂污染土壤中筛选高效石油烃降解菌,利用生物强化(BA)、生物刺激(BS)、生物通风(BV)等方法针对不同深度土壤模拟原位土壤层位修复,修复进行42d,每隔7d测定层位土壤中基本理化性质、石油烃含量、微生物数量及土壤酶活性等指标,考察降解前后层位土壤微生态变化情况及多环芳烃含量变化,探究原位修复中微生物修复方法对不同深度土壤修复效果。从庆阳石化老厂污染土壤中共筛选出8株石油烃降解菌。编号为W1-W8,降油率分别达到了19.09%,28.51%,29.82%,18.79%,27.32%,31.04%,30.1%,20.1%;排油圈实验测得,W5排油圈直径最大为4.1cm,表面张力最低为34.46 m N/m,其次是W2排油圈直径为3.3cm,表面张力为38.79 m N/m;最终选定W5、W6、W7作为后续试验菌株。测定菌株的生长曲线,其中W5在第20h达到最大值3.05,W6在18h达到最大值3.07,W7在14h达到最大值2.85;将三株菌种按不同比例混合,测定石油烃7d降解率,当比例为1:1:1时降解效率最高为49.12%;通过16S r RNA测序技术,三株菌株W5、W6、W7分别属于微杆菌属(Microbacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)。在42d层位土壤修复过程中,土壤中全氮、有效磷含量总体呈下降趋势,脱氢酶含量总体呈上升趋势,细菌总数及多酚氧化酶含量总体呈先上升后下降趋势,石油烃含量总体呈下降趋势,层位修复效率大小为BA1>BS+BV>BS1>BS2>BS3>BA2>BA+BV>BA3>CK,其中BA1降解效率最高达到56.61%,石油烃含量下降1093mg/kg,BV与BA、BS联合修复具有协同作用可提高深层石油烃降解效率;生物强化修复后的微生物群落多样性减少,生物刺激修复后的微生物群落多样性增加,下层在修复基础上加入生物通风修复后的微生物群落多样性减少;属水平群落结构明显变化,生物强化后向土壤中添加的三株菌种均成为土壤中的优势菌属,其中BA2三株菌种占比最高为61.8%;生物刺激修复后群落中石油烃降解菌属占比明显增加、如假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、黄杆菌属(Flacobacterium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)等。对于PAHs修复过程中苯环数与修复效率成反比2环、3环降解率相对较高,分别达到60.67%~73.56%和42.86%~46.84%,4环以上的降解率均小于20%;层位修复对比,上层BA与BS修复明显高于中、下层,修复效果随着层位深度加深而降低,BV与BA、BS联合修复具有协同作用可提高下层PAHs降解效率。
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