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胶质是石油污染土壤修复中最难削减的组分之一,在土壤中长期累积,有较大环境风险。由于胶质难以降解,降解率并不足以评价对胶质污染土壤的修复效果,其结构与毒性更是重要评价指标。因此,解决石油污染土壤中胶质组分降解或解毒问题,具有重要的科学和实践意义。本研究以石油胶质为研究对象,采用电动-微生物技术修复胶质污染土壤,通过对修复前后胶质降解率、结构及毒性的分析,研究胶质结构和毒性的变化规律,为稠油污染土壤修复提供了科学依据。本研究得到的结论可归纳如下: (1)电动-微生物联合修复技术可提高胶质的降解率,最高为9.67%,是纯微生物修复的3.05倍(3.15%); (2)光谱分析结果表明,胶质在修复后碳链变短,芳香环、杂环数量减少,羧基和酚类结构被降解生成羟基等新的官能团。nCH2/nCH3从2.01降到1.34,说明胶质侧链支化程度增加; (3)元素分析结果表明,胶质在修复后碳氢比由7.94降到6.54,结构中双键个数减少,不饱和度降低,计算得修复前后的平均分子式为C311H470N3S与C284H521N3S。1H-核磁共振结果可知,修复后胶质中HA比例为修复前的二分之一,说明芳香环被氧化、降解,部分逐步开环成链。借助B-L公式可的胶质芳碳率从0.28减少到0.11。结合胶质光谱分析结果可推算出胶质的近似结构模型; (4)修复后土壤小麦种子发芽率最高为90%,远大于修复前。小麦种子发芽率变化与胶质降解程度一致。说明修复后胶质结构发生变化,毒性较大的芳香化、羧基等管呢跟团数量减少,使胶质污染土壤毒性降低; (5)修复后土壤中微生物数量逐渐增大,其变化趋势与胶质降解率趋势基本一致。MicroRespTM分析结果表明,修复后土壤中微生物呼吸强度最高为34.02μg/h,是修复前的2.27倍。微生物活性增强说明修复后胶质结毒性削减,生物可利用性增强。综合小麦种子发芽率结果可知,电动-微生物修复虽没有大幅度提高胶质降解率,但使胶质结构发生了明显变化,有效的削减了胶质的毒性,使其生物可利用性增强,大大降低了环境风险与危害。