化学氧化修复PAHs污染土壤的性质及毒性变化

采用室内模拟实验研究了过氧化氢、类Fenton试剂、活化过硫酸钠对人工模拟菲、芘污染土壤的去除效果,以及处理后土壤中有机质(SOM)含量、过氧化氢酶(CAT)活性及土壤的植物毒性变化。结果表明化学氧化修复能降低多环芳烃（PAHs）污染土壤的植物毒性,减低土壤中的污染物浓度。经活化过硫酸钠处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到93%以上,对菲和芘的降解率均可达97%以上;经类Fenton试剂处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到88%以上,对菲和芘的降解率均可达87%以上;经过氧化氢处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到80%以上,对菲和芘的降解率均可达72%以上。分析原因可能是3种氧化剂处理后土壤中PAHs的浓度显著下降,降低了其毒性。     

三峡库区城市给水厂多环芳烃含量水平评价

运用GC/MS对三峡库区6座城市给水厂的原水、出厂水中的PAHs污染物进行了定量分析,并检出其含有苊、菲、蒽、芘、荧蒽、二氢苊等PAHs,其中荧蒽为SEPA(State Environmental Protection Administration)首批公布的水中优先监测污染物.测定结果表明:库区城市给水厂原水与出厂水均含有多种PAHs,但含量相对较低,常规给水工艺对PAHs去除效果并不显著.     

珠江水体系中鞘氨醇单胞菌GY2B降解菲的特性研究

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)GY2B在实验室的人工环境中对多环芳烃菲有较高的降解效率,考察了鞘氨醇单胞菌GY2B在珠江水体系中对菲的降解特性。结果表明:GY2B对菲能起到很好的降解效果,灭菌珠江水对GY2B降解菲的促进作用明显;在无机盐体系中添加适量未灭菌的天然珠江水(10%)能促进GY2B对菲的降解;但当添加的天然珠江水过多时,对GY2B降解菲有一定的抑制作用。秸秆固定化GY2B菌能有效解除天然珠江水中土著菌对GY2B降解菲的抑制作用,18 h能降解天然珠江水中绝大部分的菲,秸秆固定化菌GY2B能多次重复投加使用并保持较好的降解效果,重复使用6次的平均菲降解率在96%以上,可实际应用于多环芳烃污染水体的治理和修复。     

卷烟烟气中多环芳烃的分析方法

通过二次柱层析纯化和富集卷烟烟气中多环芳烃,用气相色谱／质谱法进行多环芳烃的定性和定量分析。在卷烟烟气中检测了蒽、菲、荧蒽,芘,苯并[a]蒽、屈,苯并荧蒽,苯并[e]芘,苯并[a]芘等多环芳烃,其深浓度在8－319nm／支之间,多环芳烃咽收率在80％以上。在此基础上测定了3种不同焦油含量的卷烟 气中的多环芳径,发现卷烟烟气中多环芳烃含量与焦油含量有良好的相关性。     

不同碳源对苯并[a]芘降解菌生长和降解性能影响的研究

采用从受户外烧烤影响的土壤中分离出的苯并[a]芘降解菌Bacillus pumilus strain Bap9, 利用摇床实验研究了不同外加碳源对其生长和苯并[a]芘降解性能的影响。结果表明, 苯并[a]芘初始浓度为40 mg/L时, 蔗糖、葡萄糖、麦芽糖的存在会抑制菌株对苯并[a]芘的降解, 可溶性淀粉的影响不明显。以醋酸钠为外加碳源可明显促进菌株的降解作用, 添加40 mg/L的醋酸钠, 20天后可将菌株Bap9的降解率提高了8.8%, 但过量的碳源会抑制菌株对苯并[a]芘的降解。添加适量的低分子量菲(PAH)作为共代谢底物, 菲的促进作用大于同浓度的醋酸钠, 添加40 mg/L的菲, 20天后菌株对苯并[a]芘的降解率提高了26.4%。     

优势黄杆菌对蒽、菲、芘混合物的降解特征研究

为探索混合多环芳烃的生物降解特征，利用两株优势黄杆菌，对混合蒽、菲、芘进行了降解研究．高效液相色谱分析表明，混合多环芳烃的降解56．3％～69．6％在前10h内完成，其生物降解进程和单基质相似，但降解效率低于单基质．混合体系中蒽、菲、芘在不同菌株作用下有按特定优先顺序降解的特征，但两株黄杆菌(FCN1和FCN2)的混合菌并不促进混合多环芳烃的降解．降解130h后，体系中蒽、菲、芘消除，但总有机碳去除率仅达到60．1％～72．7％，说明部分多环芳烃转化为中间代谢产物．菌数测定表明，FCN1和FCN2利用多环芳烃及其降解中间产物繁殖生长，菌数最高时分别增长200倍和100倍，但菌数增长滞后于多环芳烃的浓度变化．研究表明，混合多环芳烃之间具有降解竞争抑制特征，且其生物降解具有规律性．     

土壤条件对PAHs紫外光降解影响及动力学研究

研究紫外照射条件下，土壤厚度对多环芳烃苯并[a]芘、芘光降解的影响及其动力学变化，以及土壤粒径对多环芳烃苯并[a]芘、芘和菲的光解的影响。结果表明，苯并[a]芘和芘的光降解速率与土壤厚度呈负相关，光解速率的顺序为1．0mm〉1．6mm〉2．0mm〉2．4mm〉4．0mm，通过对实验数据的模拟土壤中苯并[a]芘和芘的光降解符合准一级动力模型；三种不同土壤粒径（分别小于1mm、0．45mm、0．25mm）对多环芳烃苯并[a]芘、芘和菲的光降解有明显影响，在三种粒径范围内，PAHs的降解在小于1mm土壤中最快，同一粒径中多环芳烃的降解速率：苯并[a]芘〉芘〉菲。     

基于ROP的含氧燃料PAHs形成分析

利用反射激波管模型,采用生成速率法(ROP)对含氧燃料燃烧过程中PAHs中的主要物质苯、萘、菲、芘进行了模拟分析,探讨了含氧燃料PAHs形成的途径.结果表明:在当量比1.0、初始温度1 600 K的初始条件下,乙醇、二甲醚和碳酸二甲酯燃烧过程中,苯、萘、菲、芘的生成速率在数量级上依次递减;苯主要通过炔丙基的聚合反应形成;萘生成的主要反应是苯基的二次脱氢加乙炔及苯基与乙烯基乙炔的化合反应;菲和芘的形成主要是通过脱氢加乙炔反应;H和OH自由基对PAHs的氧化起着重要的作用;对于第3体"M"参与的反应,燃用乙醇抑制PAHs的形成,燃用DME对PAHs的形成影响不大,燃用DMC促进PAHs的形成.     

高羊茅对土壤中菲、芘污染的修复机制研究

采用盆栽试验法,研究高羊茅对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制.结果显示:试验浓度范围(0~322 mg.kg-1)内,高羊茅能在芘、菲污染土壤中正常生长,且对污染物有较好的去除效果.种植高羊茅70 d后,菲、芘去除率分别为52.82%~83.28%、47.27%~75.39%;平均去除率分别比对照1(加0.1%NaN3)高63.04%、57.48%,比对照2(无NaN3)高45.59%、41.8%.修复植物也具有一定的积累作用,根部、茎叶部积累量随土壤中菲、芘含量增加而增大;生物浓缩系数则随菲、芘含量增加而减小,且根部大于茎叶部、芘大于菲.修复过程中,非生物因子、植物积累、植物代谢、微生物降解对菲去除的贡献率分别为5.1%、0.29%、3.42%、17.47%,对芘去除的贡献率分别为2.56%、1.87%、3.4%、15.68%;植物—微生物间的交互作用对菲、芘去除的贡献率则高达41.88%和36.54%.说明植物—微生物交互作用是土壤中菲、芘去除的主要原因.     

多环芳烃在黑土有机-矿质复合体中的老化行为

研究多环芳烃菲和蒽在黑土不同粒径有机-矿质复合体中的老化现象,采用二氯甲烷提取法测定老化后多环芳烃菲和蒽的可提取性,比较不同粒径有机-矿质复合体中老化的速率. 实验结果表明,老化90 d后,菲的可提取率下降10%,蒽的可提取率下降30%,粘粒级复合体中最初阶段(0～15 d)的老化速率最高,其余粒径复合体老化速率最高阶段基本都在15～28 d.     

七台河煤焦油沥青的柱层析分离及GC-MS分析

以石油醚为洗脱液,采用柱层析法对七台河煤焦油沥青中可溶缩合多环芳烃进行了分离.在定量收取的洗脱液中分别析出了白色晶体、白色粉状物质和无色晶体(分别标记为J1,J2,J3),对它们进行了气相色谱-质谱(GC-MS)分析.结果表明,J1中主要为3个环的多环芳烃和杂环化合物,以菲、荧蒽、芘、蒽为主要成分.J2中主要为4个环的多环芳烃和杂环化合物,以荧蒽、2,3-苯并芴、2-甲基荧蒽、苯并[a]蒽、9,10-苯并菲为主要成分.J3中全部为4~5个环的多环芳烃,以苯并芘、苯并荧蒽为主要成分.     

纳米TiO_2催化光降解土壤中PAHs效果

为了研究土壤介质中PAHs催化光降解作用,以多环芳烃苯并[a]芘和菲为目标污染物,研究了纳米TiO2催化紫外光降解土壤中多环芳烃的机制。结果表明,土壤中PAHs光降解存在着PAH的光致电离、电子向O2的转移两种途径;在有催化剂TiO2存在时,催化剂光照后形成的电子、空穴能够氧化还原污染物,PAH的光致电离和电子向O2的转移引起的降解,共同完成了光催化降解土壤中的PAHs。     

石油炼制中多环芳烃的排放和消减特征研究

以典型炼油废水为研究对象,通过采样监测,结合炼油工艺特点分析了多环芳烃的产排和消减特征. 研究表明:炼油各生产装置废水中多环芳烃的质量浓度、组分和排放量差异较大. 二次加工工段的催化裂化装置和延迟焦化装置是废水中多环芳烃产生和排放的主要污染源,质量浓度分别为1076~1179、87~681g/L,排放量占全厂排放总量的54%和27%. 生产装置与污水处理单元废水中多环芳烃的组分分布呈现一致性,主要以芴、二氢苊和菲等低环数芳烃为主, 二~三环芳烃质量浓度占总组分质量浓度的83%. 炼油废水中多环芳烃去除率沿处理流程逐级递减,由40%降至7.5%. 高环数芳烃的去除率达95%,明显高于低环数芳烃的90%的去除率.     

一株菲降解菌的生长特性及其对荧蒽和芘的降解能力

 研究了一株固氮螺菌属(Azospirillum)的菲降解菌PE1501 1在不同培养条件（温度、初始pH值、菲初始浓度、共基质）下的生长特性,并初步考察了该菌株在液体培养基和土壤中对4环PAHs—荧蒽和芘的潜在降解能力。结果表明,在含菲50 mg/L的无机盐液体培养基中,该菌株的最适生长温度为30℃;偏酸性环境更有利于菌株生长,液体培养基初始pH 5.0时菌株生长最好;该菌株能耐受菲的初始浓度超过200 mg/L,但菲初始浓度较高时菌株生长出现较明显的延迟期;添加乙酸、溶解性富里酸或溶解性胡敏酸作为菲的共基质对菌株生长有短暂的促进作用;在液体培养基中菌株能以菲或荧蒽为唯一碳源和能源充分生长,并对荧蒽有一定程度的去除能力,但对芘的降解能力很低;将该菌株接种到灭菌污染土壤中,可有效提高菲、荧蒽或芘的去除效果。     

一株多环芳烃降解菌在焦化废水降解中的应用研究

为了提高焦化废水的生物降解率,以萘普惟一碳源分离出1株细菌CN3d。降解萘、吡啶、菲、芘时,其降解率分别达到93.0%、90.0%、99.0%和72.5%。纯培养的CN3d对焦化废水的降解率为33.6%,将其投加于活性污泥,降解率达到51.8%。鉴定CN3d为黄杆菌属（Flavobacterium)。将葡萄糖和FeCl3加入改良污泥,焦化废水的最大降解率达到55.0%,这时若将焦化废水稀释至原浓度的1／2,降解率可达70.2%。试验结果表明,CN3d对焦化废水有降解潜力,改善降解条件有利于提高投菌法的降解率。     

典型多环芳烃电化学可逆增溶作用研究

提出采用具有电化学开关特性的季铵盐实现对典型多环芳烃(PAHs)的可逆增溶,研究了十一烷基二茂铁三甲基溴化铵(FTMA)的电化学可逆特性及其对菲、芘、苊的增溶作用.结果表明:FTMA具有良好的电化学可逆特性,通过电化学氧化及还原作用,其在氧化态与还原态之间的转化效率可达到90%以上,临界胶束浓度(CMC)及表面张力在2种状态时也发生了极大变化;FTMA对菲、芘、苊具有显著的增溶作用,且增溶作用大小顺序为芘>菲>苊;经电化学氧化之后FTMA失去表面活性及增溶能力,FTMA对3种PAHs的摩尔增溶比均降低了85%以上,但经电化学还原之后其增溶能力仍可恢复.     

Cd(Ⅱ)对多环芳烃降解菌Bacillus sp.P1产酶及酶促降解过程影响研究

为研究重金属对多环芳烃降解过程中降解菌产酶及酶促降解过程的影响,本实验以菲和Cd(II)为代表物质,探究了多环芳烃降解菌Bacillus sp.P1降解菲的过程中,不同浓度Cd(II)对Bacillus sp.P1产生的蛋白浓度、组成及降解菲程中的关键开环酶邻苯二酚2,3-双加氧酶酶活以及其对菲酶促降解率的影响.结果表明,Cd(II)对Bacillus sp.P1的产酶过程和酶促降解过程均有抑制作用:当Cd(II)浓度由0mg/L增加到150mg/L时,蛋白分子条带的表达量明显减少,胞外蛋白及胞内蛋白条带总浓度分别由8.37×106,1.54×107降至5.49×106,6.01×106(Gelpro软件分析值);且当体系中Cd(II)浓度由0mg/L增加到300mg/L时,胞外和胞内酶中的邻苯二酚2,3-双加氧酶酶活分别由266.96,886.30U/mg下降至38.93,290.26U/mg;且胞外酶和胞内酶对菲的酶促降解率分别由79.86%,87.96%下降至64.59%,74.83%.以上实验结果共同表明Cd(II)对降解菌Bacillus sp.P1的产酶过程及酶促降解过程的影响是其影响多环芳烃降解菌降解能力的重要机制.     

The role of sediment resuspension duration in release of PAHs

Polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are ubiquitous environmental pollutants. Due to their low water solubility and high hydrophobicity, PAHs are rapidly sorbed onto particles and subsequently deposit in sediments once introduced into aquatic environment. In such a way, sediments become a huge sink for PAHs. During sediment resuspension, the potential exists for PAHs to be released from sediments into water. Sediment resuspension plays an important role in the transportation and fate of PAHs in the aquatic environment. In this study, release behavior of PAHs on Yangtze River sediment during resuspension was investigated using a particle entrainment simulator （PES）. The role of resuspension duration on release of 16 PAHs was measured by resuspending sediment for 12 h at 0.2 and 0.5N/m^2, respectively. Results indicated that PAH concentrations in TSS increase over time with more increase of phenanthrene and 4-ring PAHs. Comparing with 0.2 N/m2 （30%）, TPAHs concentrations in TSS demonstrated remarkable increase during 0.5 N/m2 resuspension （37%）. Dissolved PAH concentrations increased throughout the duration with more increase of 2-3 ring PAHs （50%-88%）. Dissolved PAH concentrations showed remarkable increase during 0.5 N/m^2 resuspension （50%）. Moreover, PAH concentrations in overlying water throughout the duration of resuspension were higher than toxic effects threshold values in drinking water developed by WHO, which may cause toxic effect on ecosystem.     

真菌生物吸附剂对染料吸附脱色的研究

从空气中分离了一株高效脱色真菌,经初步鉴定为青霉属(Peniciliumsp.).研究了该青霉菌菌体对水溶液中阳离子染料孔雀绿的生物吸附作用.试验考察了染料结构、菌体预处理方法和溶液初始pH值对生物吸附作用的影响.结果表明,当孔雀绿染料质量浓度为50 mg/L时,未处理菌体的吸附量为29.3 mg/g,而经过NaHCO3预处理后,效果最佳,达到35.3 mg/g.反应体系中的pH值对菌体吸附剂吸附染料影响很大,当pH值为5时,其吸附能力最大.吸附平衡试验研究表明真菌对孔雀绿的吸附符合Langmuir和Freundlich模型.其最大吸附量可达555.6 mg/g.吸附动力学可用准二级动力学方程...     

不同NaCl含量、培养基和微量元素对分枝杆菌SP-3降解菲的影响研究

研究了分枝杆菌SP 3在不同NaCl含量、培养基和微量元素中降解菲的效果影响。结果表明,分枝杆菌SP 3在NaCl质量分数为1%时对菲的降解率达到最大,为87.41%;菌株在LB液体培养基、改良LB液体培养基和改良的无机盐液体培养基中对菲的降解率都达到了80%以上,三者之间无显著性差异;Fe2+、Zn2+浓度分别在100 μmol/L和5 μmol/L,Mg2+在100 μmol/L时,可以提高菌株对菲的降解能力,而Cu2+随着浓度的增加,能够抑制菌株对菲的降解。研究结果有助于该菌应用于多环芳烃降解的生物技术中,以提高菌株对菲等多环芳烃的降解能力。