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表面活性剂强化生物修复石油污染土壤

吴雪茜  
【摘要】:随着现代石油工业的发展,石油的环境污染问题越来越严重。生物修复技术以处理费用低、效果好、无二次污染等优势,逐渐成为治理土壤石油污染的重要方法。本文通过共代谢模式驯化方法,获得了高效、稳定的专性混合降解菌群并确定及优化其生长条件;同时比较表面活性剂Tween80(失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚)和SDS(十二烷基硫酸钠)添加对微生物降解石油烃强化效果的影响;并在此基础上进行了室内模拟修复试验。主要研究结果如下:(1)采用被苯系物长期污染的活性污泥为菌源,以甲苯为诱导物,采用“中间产物-污染物”双底物驯化模式,以邻苯二酚和石油烃为碳源驯化出专性石油降解混合菌群。高通量测序法鉴定结果为:产黄杆菌属(Rhodanobacter sp.)、分支杆菌属(Mycobacterium sp.)、根瘤菌目(Rhizobiales sp.)、芽生杆菌属(Bosea sp.)、生丝微菌科(Hyphomicrobiaceae sp.)、链霉菌属(Streptomyces sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、芽单胞菌属(Gemmatimonadetes sp.)、红螺菌(Rhodospirillaceae sp.)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas sp.)。石油烃降解性能试验结果表明专性混合菌群在14%投加量、36h培养时间下,石油烃降解效率最高,分别达到42.31%、41.57%。(2)Tween80和SDS对石油烃的增溶试验结果表明:(1)Tween80在纯水中临界胶束浓度(CMC)为25mg/L,对土壤颗粒具有高吸附性,无毒且可作为碳源被微生物所利用;SDS在纯水中CMC为1250mg/L,土壤对SDS的吸附量不大,浓度大于600mg/L的SDS具有微毒性;(2)纯水中石油烃的降解随着Tween80、SDS的增加而降低,而水土体系中石油烃降解率随Tween80、SDS浓度的增加,逐渐增大;水土体系中,Tween80添加浓度为5CMC(125mg/L)时石油烃降解率最高,为42.19%;SDS添加浓度为2CMC(2500mg/L)时,石油烃的降解率最高,为30.95%。(3)专性混合菌群对石油降解效率的单因素摇床试验结果表明,降解石油烃最佳氮源为(NH4)2SO4,最佳磷源为KH2PO4,最佳C:N:P为100:4:0.67。最适环境因子为:温度为30-35℃,初始pH为7-8。(4)Tween80强化石油污染土壤室内模拟修复试验结果表明,经过80天降解后,土壤中石油烃含量大幅降低,土壤性状发生较大改变,由深色结块质地变成了浅色疏松质地,添加混合菌群与Tween80的S1组的石油烃降解率达76.85%,降解效果是只添加了混合菌群的S2组的约1.6倍。


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