地下水土有机污染MNA修复研究综述

监测自然衰减技术（MNA）是修复地下水土有机污染最经济和有效的方法之一。在自然衰减的评价中,美国主要是从3个方面的证据来揭示自然衰减的发生：污染物质量减少;表征生物降解的地球化学指标的变化;通过微生物降解菌研究为生物降解提供直接证据。本文总结了目前国际上获取自然衰减证据的主要方法：污染物浓度变化趋势统计法、污染物质量守恒和质量通量分析法、溶质运移的解析模型、溶质运移的数值模型、地球化学证据方法、稳定同位素方法和微生物菌群研究等方法。我国在自然衰减评价方面的研究较少。由于自然衰减修复时间较长、修复效率较低,在实际应用中,联合运用强化衰减修复技术和MNA技术成为地下水土治理的主要发展趋势。     

污染土壤中多环芳烃的微生物降解及其机理研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中的难降解危险性“三致”有机污染物。微生物对多环芳烃的降解是去除土壤中多环芳烃的主要途径。研究表明，对于土壤中低分子量多环芳烃类化合物，微生物一般以唯一碳源方式代谢；而大多数细菌和真菌对四环或四环以上的多环芳烃的降解作用一般以共代谢方式开始。本文重点论述了高分子量多环芳烃：芘和苯并(a)芘的微生物降解及其机理。并介绍了多环芳烃污染的微生物—植物联合修复机制，最后展望了污染土壤中多环芳烃的研究趋势。     

贵阳市环境中多环芳烃的研究

多环芳烃(PAHs)是两个或两个以上苯环连接在一起的烃类化合物;环境中它主要来源于煤、石油、木材、有机高分子化合物、烟草和其他碳氢化合物的不完全燃烧.PAHs在环境中无处不在,且具有致癌性、致畸性、致突变性,生物累积性使它能长期滞留在环境中.因此PAHs的研究受到了环境工作者的极大关注.准确把握环境中多环芳烃的行为、主要来源及归宿,对有效控制污染、保护人类健康有非常重要的意义.     

应用单体碳同位素分析技术探析农田土壤中多环芳烃的植物降解过程

长期以来,研究者在探讨土壤中多环芳烃(PAHs)的降解及修复过程中,缺乏简便有效的手段对化合物的降解动态进行定量研究。前人尝试用投加实验、对比采用降解措施前后污染物的浓度变化、模型计算等方法研究PAHs的降解过程,其结果常互相矛盾,或不能真实反映复杂的实际环境。本文应用单体碳同位素技术对农田土壤中多环芳烃的植物降解过程进行定量表征,采集了某地农田表土作为供试土壤,选择玉米作为供试作物,开展了作物对土壤中PAHs降解及消除过程的研究。气相色谱-质谱分析结果表明,培养所用的玉米原始土及分4批收集的空白土、根际土、非根际土样品中16种PAHs的浓度总和(∑PAHs)平均分别为380.8 ng/g、(281.5±34.7) ng/g、(272.2±11.6) ng/g和(299.8±37.9) ng/g;玉米生长期间,各土壤样品 的∑PAHs均比原始土壤有所下降,但除3环化合物(苊烯、苊、芴、菲、蒽)外,其他化合物并未随玉米的生长表现出显著趋势。与玉米根、叶倾向于富集低环PAHs化合物相对应,可以判断植物对土壤中的低环化合物去除作用最为显著。各采样时期玉米根际土、非根际土和空白土壤样品中多环芳烃单体化合物的碳同位素分馏值(δ¹³C)在-34.31‰~-23.95‰之间,且除芘外的其他化合物的δ¹³C值随时间呈现逐步变轻的趋势,波动值位于-0.6‰~-9.0‰之间;本文对于PAHs单体化合物,尤其是4、5环化合物,在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除,且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察到,因此稳定同位素分析更有助于探明该类单体多环芳烃污染物在环境中的迁移、转化规律。     

微波辅助溶剂法萃取环境样品中的多环芳烃

多环芳烃(PAHs)普遍存在于人为因素及自然因素产生的环境污染物中。PAHs具有化学结构稳定、较好的疏水性及容易在生物体内积累等特点,一旦形成就很难降解;部分结构的PAHs(如苯并[a]芘)具有致癌特性,所以PAHs一直是分析化学界的研究重点。建立一种精确的、高回收率并且低不确定度的测定环境样品中PAHs的方法,显得尤为重要。1仪器样品萃取是在奥地利安东帕公司(Anton Paar GmbH)的Multiwave 3000 SOLV微波萃取仪上进行,16MF100中压萃取转子。萃取液用安捷伦6890GC-5973MS进行检测,选用SIM模式,并用同位素内标法进行标定。2样品和萃取程序参考沉淀物     

渤海湾海底沉积物芳烃地球化学特征

<正>环境中芳烃的来源比较复杂,多环芳烃的分布广泛。芳烃相对于饱和烃更易溶于水,因而更容易在水体中保存下来;也就是说,一旦有外源污染,更易通过芳烃化合物表现出来。不同成因的PAHs具有结构和组分差异,并且在迁移和沉积过程中保持相对稳定。多环芳烃在环境中的组成分布取决于其来源和传输过程。通常,低分子量/低环PAHs主要来源于石油类产品、化石燃料的不完全(低至中等温度)燃烧或天然成岩过程,而高温热解主要生成高分子量/稠环PAHs。因此,可以运用多环芳烃特征组分的分子指标来判断沉积     

湿地生态系统中的多环芳烃研究进展

湿地是人类最重要的生存环境之一,但由于人类活动的干扰,湿地正遭受不同程度的污染,湿地功能也处在不断退化之中。如何保护并合理利用湿地,已成为人类共同面临的一个严峻问题。对湿地生态系统中的多环芳烃(PAHs)的国内外研究热点问题进行概括总结,介绍了湿地中PAHs的污染状况、来源解析、分布特征、修复技术、对生物的毒害及风险评价等研究的主要进展,讨论了湿地中PAHs变化趋势,此外还提出了目前湿地PAHs研究中一些亟待解决的问题:如何确定分散污染源的贡献率问题,进而提出有针对性的防治措施;提高高活性微生物的环境适应能力;研究人类活动影响的比例,并预测未来的变化趋势;PAHs污染生态风险阈值的研究。并对该领域未来可能的发展趋势进行了展望。     

渤海湾表层沉积物中有机污染物组成、来源及其生态风险

利用气相色谱—质谱方法对渤海湾表层沉积物中多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)进行了测定,并研究了PAHs、PCBs和OCPs的组成与分布规律。结果表明,PAHs、PCBs和OCPs的均值分别为108×10-9、0.08×10-9和0.69×10-9,海域环境相对安全,但PAHs已呈现不利于人类及海洋生物健康的迹象。研究认为,PAHs主要来源于陆域的能源消耗;PCBs组成以低氯代联苯为主,高氯代组分极低;HCHs以工业输入为主,且发生了后期转化;DDTs主要是历史残留,且以厌氧方式降解。与国内同类研究相比,调查海域沉积物中PAHs、PCBs和OCPs的污染程度及生态风险均处于最低水平,并在近十年内呈现出降低的趋势。     

蒙脱石对高效降解菌Acinetobacter junii降解菲的影响

<正>菲为一种典型的多环芳烃,具有"三致效应",在环境中分布广泛。当前利用微生物将多环芳烃转化成为无害物质的生物修复技术受到广泛关注(Samanta,2002)。目前有关环境因素对土壤中菲降解影响的研究,主要关注水分、养分、土壤物理条件等,对天然矿物的影响关注较     

多年冻土区土壤多环芳烃污染研究进展

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）是一种难降解、毒性强的致癌性污染物,其广泛分布于各环境介质中,陆地环境中90%的PAHs累积在土壤中。随着资源的开发,由油品泄漏、垃圾渗滤、污水排放等行为造成的多年冻土区PAHs土壤污染问题日益突显,并且在气候变化背景下,多年冻土中的PAHs具有重新释放而造成二次污染的风险,多年冻土区土壤多环芳烃污染分布特征和迁移规律研究对评估多年冻土区生态环境风险,防治土壤持久性有机物污染,保障广大多年冻土居民生命健康安全具有重要意义。通过回顾目前国内外多年冻土区土壤中PAHs污染的相关研究,分析发现多年冻土区未受污染的土壤中PAHs的污染水平远低于中低纬度人口密集区域,可代表地球土壤中PAHs的背景值;高纬度或高海拔的地理位置以及严寒的气候使得冻土区土壤中PAHs一个普遍且最重要的来源是大气远距离传输;活动层的冻融作用主要通过改变土壤理化性质和控制水分运移方向影响PAHs在多年冻土区土壤中的垂向分布特征,多年冻土的低渗透性具有阻碍PAHs垂向迁移的作用。综合分析已有研究成果,表明目前冻土区土壤PAHs污染研究还是大量集中于表层土壤中的污染分布调查和来源解析,而关于PAHs在活动层和多年冻土层中的垂向迁移研究还仅限于对其在土壤剖面中分布状况的解释性分析,冻融作用对PAHs在土壤中的迁移、转化和归宿的影响机制还不清楚。未来多年冻土区土壤中PAHs的研究将集中于迁移转化机理与污染治理技术两方面,针对PAHs在多年冻土区土壤中迁移行为的模拟模型亟待研究开发,以实现PAHs污染储量和迁移通量的定量预测;此外,多年冻土区土壤污染问题的深入研究还需要紧密联系多圈层、多界面、多介质、多要素以及多目标污染物而开展。     

河北省石家庄市南部污灌区厚层包气带污染物自然衰减的微生物作用潜力评价

本次研究的目的是利用传统的培养技术和现代的磷脂脂肪酸PLFA(Phosphor Lipid Fatty Acid)技术、Biolog技术、16 S rRNA基因变性梯度凝胶电泳DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)及测序技术,调查石家庄市南部污灌区厚近30 m包气带微生物含量、分布、活性和多样性,评价污灌区厚层包气带污染物自然衰减的微生物作用潜力。包气带沉积物样品通过岩芯钻探获得,用于物理、化学和微生物分析。结果显示,土壤层(5~20 cm)微生物含量高,活性高,代谢类型多,可培养的异养菌与自养菌、好氧异养菌、兼性厌氧异氧菌和专性厌氧异养菌共存;土壤层下伏包气带微生物含量较低,活性降低,代谢类型减少,可培养的细菌主要是好氧性异养菌、兼性厌氧异养菌和好氧自养菌,而且随岩性而变化,在砂层和重粘土层含量低,活性低,而在亚粘土层含量和活性大。研究结果指示土壤层具有很高的污染物生物自然衰减潜力,而且下伏包气带仍有这种潜力,特别是下部溶解有机碳DOC(Dissolved Organic Carbon)含量高的层位潜力更大。     

应用质量通量评估地下水中BTEX和乙醇的自然衰减

近年来,应用于修复石油烃污染地下水的监测自然衰减技术得到了广泛深入研究,同时质量通量方法已逐渐成为评 估地下水燃油污染场地自然衰减监测修复效能的重要手段。通过在室内砂槽中添加乙醇汽油组分,监测其自然衰减,利用 质量通量方法,得出了BTEX和乙醇的质量减少率、自然衰减速率常数K;结合非反应示踪剂溴离子,评价了BTEX和乙醇 自然衰减因素中吸附和微生物的联合降解效应。结果表明,自然衰减是地下水中燃油组分修复的重要机制,质量通量方法 是评估自然衰减的有效方法之一。BTEX和乙醇在自然衰减过程中被去除的比例分别为78.88%和98.71%,其中约98%的 BTEX 因吸附和生物降解联合作用被去除,接近100%的乙醇因内在生物降解作用被去除;BTEX 的自然衰减速率为 0.077d-1~0.167d-1,乙醇为0.353d-1,自然条件下乙醇比BTEX更容易衰减。     

石油污染场地浅层地下水MNA原位修复潜能及微生物降解效益评估

监测式自然衰减（MNA）能够高效低耗地原位修复石油污染地下水的场地,微生物对污染物的降解对MNA过程起到了重要作用。在分析东北石油污染场地地下水中总石油烃（TPH）、电子受体的质量浓度分布和变化规律基础上,划分了微生物功能区。采用溶质通量计算法,对MNA原位修复的潜能及其微生物降解效果进行了评估。结果显示,场地微生物降解正在发生,利用的电子受体不同,划分为Mn、Fe和SO^2-₄还原区。污染通量模型计算显示：上游地区微生物降解强度不断增强,下游地区微生物降解强度不断降低。监测期内石油烃总量降低了394 kg,微生物降解为自然衰减过程中的主要作用,其贡献率为64%~93%,每个通量断面内微生物降解率为0.18~0.73 kg/d。由此可以证明,MNA可以有效地修复地下水中的石油污染。     

当地下水邂逅DNA:石油类有机污染及其生物降解

地下水科学与工程研究发展到今日,已经成为一门涉及多个领域的综合性学科。地下水污染的控制和修复研究更需要跨学科的技术和知识支持,而生物修复作为一种高效低耗修复的技术成为环境领域的研究热点。微生物因其自身特性及其对污染的降解主导特征对确定有机物污染场地的永续修复具有重要意义。简要地综述了地下水有机污染及其原位修复、有机污染物和地下环境微生物的交互作用,进一步聚焦生物降解机制、生物修复和细菌研究。在此基础上以某石油污染场地地下水为例,进行了地下水中分离微生物菌株及其降解特征的实验研究。结果表明:放线菌降解效果最好,细菌和真菌次之;两两组合降解效果好于单菌,表明存在协同作用;不同菌株混合降解率较低,表明具有拮抗作用。通过动力学实验得出对TPH的降解符合一级反应动力学方程及其降解速度和降解半衰期。就微生物对有机组分降解而言,烷烃和总石油烃降解规律相似;难降解组分降解率低,后期因烷烃转化使其浓度升高;苯浓度变化不大。微生物活性实验表明:活菌总数和脱氢酶活性与降解率呈正相关变化。运用生理生化及分子生物学方法鉴定得出了具体的菌种。     

贵阳市大气环境中颗粒态多环芳烃特征

多环芳烃(PAHs)类物质具有致癌性、致畸性、致突变性和生物累积性,能长期留存在环境中[1].燃煤是多环芳烃的主要来源,贵阳市特殊的能源结构、地形和气候条件,造成了典型的煤烟型大气污染,我们首次研究了贵阳市大气颗粒物中颗粒态PAHs的特征.     

土壤pH值对土壤多环芳烃纵向迁移影响的模拟实验研究

影响土壤多环芳烃(PAHs)纵向迁移行为的环境因素很多。文章以氧化钙和冰乙酸改变采自徐州土壤的pH值水平,人工装填土柱进行纵向淋滤试验,研究pH值对土壤PAHs纵向迁移行为的影响。结果表明,土壤pH值的变化加强了PAHs在土柱中的纵向淋滤能力,表层土壤中的PAHs可迅速向底层转移;不同种类的PAHs淋滤特性表现不同,pH值增加更能增强低环PAHs的迁移淋滤能力,pH值降低则更能促进高环PAHs从土壤表层向深部迅速迁移。     

水体悬浮颗粒物的扫描电镜与X射线能谱显微分析

通过对湖州地区74个土壤样品多环芳烃含量的测定,分析了湖州市不同土地利用类型土壤中多环芳烃(PAHs)的含量特征及污染水平。结果表明,湖州地区PAHs各组分的含量均有检出,各种土地利用类型表层土壤均受到一定程度的PAHs污染,但均小于荷兰土壤修复标准;湖州市区耕地中PAHs的含量最高;从PAHs低环/高环比值小于1以及芘/苯并(a)芘比值小于2,反映了湖州地区土壤中PAHs主要是由燃煤和生活污染产生的。     

渤海水体中多环芳烃时空分布及来源北大核心CSCD

以渤海水体中多环芳烃(PAHs)为研究对象,分别于2019年6月(春夏季)、8月(夏季)和11月(秋季)采集渤海海域的表、底层海水样品,利用气相色谱–质谱联用仪分析了水体中15种优控PAHs,并对其污染水平、单体组成、时空分布及来源特征进行了分析。结果表明,6月、8月和11月渤海表层海水15种PAHs的总浓度(∑_(15)PAHs)范围分别为10.1~67.0、3.20~24.2和6.14~21.5 ng/L,均值浓度分别为34.2±16.8、9.75±4.94和16.0±3.96 ng/L,季节性特征表现为6月>11月>8月。从存在形式看,海水溶解相中PAHs主要以低环为主,高环PAHs更易赋存在海水颗粒相中。水平分布上总体表现出近岸高、中部低的分布特征,河流输入是渤海水体中PAHs的主要来源,渤海南部海域受黄河流域河流输入影响污染尤其严重;垂直分布上春秋季节渤海表、底层没有明显的浓度差异,说明在强烈季风影响下水体垂直混合能力增强,而夏季则在中部海域形成PAHs表层浓度高、底层浓度低的现象,推测与夏季渤海中部冷水团和温跃层的出现有关。特征比值和主成分分析结果表明,多环芳烃的污染源没有明显的季节差异,化石燃料和生物质燃烧是渤海水体中PAHs的主要来源。     

油藏环境石油烃厌氧生物降解产甲烷途径与生物标志物

油藏环境石油烃厌氧生物降解产甲烷过程是生物地球化学的基础问题之一;同时,由于油藏环境微生物在微生物采油、生物腐蚀及生物治理等方面具有重要的应用价值,已经受到国际同行高度关注.近10多年来,随着分子生物学技术、特别是新一代测序技术的发展,为深入认识这一特殊地质环境中烃厌氧生物降解过程提供了新的研究手段.本文以油藏环境石油烃厌氧生物降解途径和生物标志物为重点,综述了石油烃厌氧降解产甲烷机理方面的最新成果,以及宏基因组测序分析手段在油藏相关样品方面的应用及研究进展,讨论了油藏残余油生物气化开采的微生物基础,提出了该领域进一步研究的方向.     

草海及其入湖河口表层沉积物中PAHs的污染特征及其风险评估

沉积物被认为是水环境中污染物残留程度的"指示剂",能够客观地反映其污染状况。本文开展了滇池草海及其入湖河口国家监控断面表层沉积物中优先控制的16种PAHs污染特征及其风险评估研究,阐明了这类污染物的残留水平、分布、组成、来源、随季节变化情况等,评估了该湖区范围存在的生态环境风险,为该流域PAHs的防治对策制定提供依据。结果表明:PAHs在草海及其入湖河口沉积物中均有检出,ΣPAHs在雨季和旱季残留水平分别为706~11510 ng/g和787~12271 ng/g;草海北部区域PAHs的残留量相对较高,对生态环境构成了较大地潜在危害;PAHs残留主要以中环芳烃为主,高环和低环芳烃次之;TEQs和TEQcarc的值由高到低的顺序均为:S1R1R3R2S3R4R5S2;8种致癌性PAHs在一定程度上能够反映沉积物中PAHs的潜在毒性;源解析表明该地区PAHs主要来自燃烧源,且以生物质燃烧为主导;与国内外污染状况相比,草海及其入湖河口PAHs残留水平处于中等水平,而d Ban A、Ba P、Bb F和Ba A所占比重较大,应被列为PAHs污染治理的重点。