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投菌法原位生物修复复杂有机污染地下水的室内模拟效果研究

李华军  
【摘要】:随着工农业的迅速发展,有机污染地下水已屡见不鲜,并且地下水受有毒有机污染愈演愈烈。污染地下水的有机污染物主要包括工业原料、中间加工品、半成品以及成品等。由于有机物严重污染,已致使许多地下水资源遭受破坏,失去开采价值和饮用功能。若不及时对这些有机污染地下水进行有效修复,将会产生一系列的环境问题和环境负效应。因此,本课题以吉林市双苯厂污染地下水为研究对象,在室内模拟其地下水环境,采用投菌法对其进行原位生物修复。 研究结果表明,吉林市双苯厂污染地下水是一个复杂的污染体系,污染物种类繁多且污染严重,硝基苯浓度达到194.40 mg/L,苯胺浓度达到92.72 mg/L。并最后确定主要目标污染物是硝基苯、苯胺、苯、甲苯和一氯苯。以污染最为严重的硝基苯和苯胺为研究对象,发现天然砂基本不吸附硝基苯和苯胺。 模拟污染地下水自然条件下,硝基苯、苯胺、甲苯、一氯苯有一定的自净现象,苯几乎没有衰减趋势。投加降解菌并鼓风曝气后,硝基苯、苯胺、苯、甲苯、一氯苯浓度均急剧下降。硝基苯、苯胺去除率均在80.00%以上,出水浓度均在2mg/L以下。出水苯浓度为17.39μg/L,甲苯0.41μg/L,一氯苯0.73μg/L.其去除率分别可达到88.62%,90.61%,90.24%。这说明投加降解菌并曝气可有效修复复杂有机污染地下水。 停止曝气后,硝基苯和苯胺浓度逐渐上升,其平均去除率由曝气时的84.00%降低至74.00%。苯的出水浓度升高至43.81μg/L,去除率降低为71.46%;甲苯出水浓度上升至0.99μg/L,去除率降低为77.34%;一氯苯出水浓度升高至1.21μg/L,去除率降低为86.46%。 在曝气阶段,整个地下水系统中溶解氧基本上都在2 mg/L以上,处于好氧环境,上游地区溶解氧浓度平均在2 mg/L左右,下游地区溶解氧平均浓度6.5mg/L左右;硫酸根浓度始终处于平稳状态,平均约230 mg/L;硝酸根浓度在地下水上游地区比较平稳,平均约15 mg/L,下游地区浓度剧增并平稳,平均浓度约55 mg/L。停止曝气后,整个系统溶解氧浓度下降并均匀分布,总体溶解氧浓度在2 mg/L以内;硫酸根浓度整体发生微小变化,变化量约10-30 mg/L;硝酸根浓度急剧下降,尤其是下游地区,其浓度降低至1-4 mg/L。 整个系统装置中,脱氢酶活性沿地下水流方向存在着一定的差异,上游区脱氢酶活性略高于中后游地区,说明上游微生物量和生物活性高于中后游。另外说明微生物在改系统中沿地下水水流向有一定的迁移能力,并保持一定的活性。


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