地下水中三氯乙烯-苯酚的好氧共代谢的实验研究

以苯酚作为三氯乙烯（TCE）降解的共代谢基质,用瓦勃氏微量呼吸测压仪（简称瓦呼仪）作为测试手段,分析了经苯酚驯化后的混合微生物对苯酚、TCE的降解特性;并讨论了以苯酚作为共代谢基质时TCE降解的可能性。实验结果表明：未驯化的活性污泥不能降解TCE; 经苯酚驯化后的活性污泥,当TCE的质量浓度为50 μg/L时其降解效果较好,TCE的氧化率达3369%;TCE的质量浓度为100 μg/L时其降解效果较差,其氧化率仅为3.2%;苯酚和TCE共代谢降解时,苯酚的存在促进了TCE的降解,当苯酚质量浓度为40 mg/L、TCE质量浓度为50 μg/L时共代谢降解效果最好,TCE的氧化率为79.11%。     

不同基质中三氯乙烯的好氧代谢研究

本实验选取了苯酚、苯甲酸、苯、甲苯、氯苯等五种化合物作为活性污泥的驯化基质,以瓦呼仪作为测试手段,分析了五种基质在驯化后的活性污泥中的可降解性及三氯乙烯(TCE)在不同基质驯化后的活性污泥中的可生化性,并用计算出的12 h有机物氧化率表征有机物的可生化性难易度.苯酚、苯甲酸、甲苯、苯在40 mg/L时的氧化率达到最大值,分别为93.71%、64.67%、39.24%、9.15%.氯苯仅在20 mg/L时可降解,氧化率为46.09%,据此推断出几种代谢基质的可降解性从易到难的顺序为:苯酚 > 苯甲酸 > 甲苯 > 苯 > 氯苯.在甲苯、苯酚、苯甲酸、氯苯驯化后的活性污泥中TCE在50 μg/L时,其氧化率达到最大值,分别为54.14%、33.69%、23.91%、21.11%.在苯驯化后的活性污泥中TCE仅在10 μg/L时可降解,氧化率为13.8%.据此可推断出TCE在五种代谢基质中的可生化性从高到低的顺序为:甲苯 > 苯酚 > 苯甲酸 > 氯苯 > 苯.     

不同基质共代谢降解地下水中四氯乙烯的研究

文中以甲醇、乙醇、甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐和葡萄糖作为共代谢基质,利用某污水处理厂厌氧池中的污水(泥)作为接种物,对厌氧微生物进行培养和驯化,降解四氯乙烯(PCE)。实验结果表明,在厌氧污水(泥)和土壤混合环境下培养的微生物,以COD为培养指标,11d可培养成熟。6种基质均能使PCE还原脱氯降解成三氯乙烯(TCE)和1,1-二氯乙烯(1,1-DCE),PCE的降解均符合一级反应动力学方程,反应速率常数大小依次为K乙酸盐>K葡萄糖>K乳酸盐>K乙醇>K甲酸盐>K甲醇,其中乙酸盐是最有效的共代谢基质,其反应速率常数为0·6632d-1。     

地下水三氯乙烯(TCE)生物修复的研究进展

目前三氯乙烯(TCE)引起的环境污染已成为一个非常值得关注的问题。本文通过对国内外TCE生物降解于究进行总结，从降解机理、降解动力学和微生物种类三方面进行了概迷，特别是总结了好氧条件下生物降解TCE取得的显著成果。     

混合菌种对地下水中三氯乙烯的生物降解和吸附解吸的实验研究

由于氯代有机溶剂的大量使用和不合理的处置,致使三氯乙烯(以下简称TCE)成为地下水中常见的有机污染物.本实验以TCE为靶污染物,采用批试验方法,研究了灭菌后的混合菌种对不同浓度TCE的吸附影响.实验结果表明:当TCE浓度在10～200mg/l范围内,TCE的吸附模式符合Cs=0.17976C2.3639e等温方程;TCE的解吸模式符合C=0.02987C2.1461e等温方程;吸附在15min内平衡;解吸在1h内平衡.     

以醋酸为共代谢基质时四氯乙烯的生物降解初步研究

四氯乙烯(PCE)是一种广泛用于干洗和脱脂的有机溶剂,是地下水中常见的污染物.在本实验中,将某肉联厂厌氧污泥接种到土壤中,进行微生物培养.当系统中的微生物活性较高时,以醋酸为共代谢基质,进行驯化实验,当系统中的微生物适应浓度为120μg/L的PCE之后,对PCE在厌氧条件下的降解情况进行研究.研究结果表明,将厌氧污泥接种到土壤中培养的微生物,在以醋酸为共代谢基质的条件下,可以使PCE很快转化为三氯乙烯(TCE),并可以进一步转化为二氯乙烯(DCEs).PCE在天然地下水中的半衰期为108d,本实验PCE降解的半衰期为2.95d,反应速率常数为0.2342d-1.     

铁还原环境下四氯乙烯的共代谢降解

用微环境批实验的方法研究了地下水中加入醋酸盐基质在铁还原环境下四氯乙烯(PCE)的共代谢降解;用接种活性污泥培养驯化后的微生物降解PCE。研究表明,在同一驯化周期中,随着驯化时间的变化,微生物量和活性呈增加的趋势,到第11天基本达到最大值;经过13天,PCE的去除率达90%以上,产生的Fe(Ⅱ)浓度为68.23 mg/L;加入PCE一天后,就有TCE的产生;在实验的第10天有少量DCEs的产生,到实验结束时,TCE的量没有下降;以地下水为基础培养液的铁还原环境,碳平衡达89.00%~100.0%。     

天然地下水环境四氯乙烯的强化生物降解

采用批实验方法, 以天然地下水为基础培养液, 利用在实验室条件下培养驯化的微生物, 以醋酸作为共代谢基质, 加入酵母粉提供氮源, 研究了四氯乙烯(PCE) 的降解效果.研究表明, 通过强化影响PCE降解的某些因素, 在20℃的地下水环境中, PCE可以很快转化为三氯乙烯(TCE), 并可以进一步转化为二氯乙烯(DCEs), 但没有检测到DCEs的脱氯产物.PCE的脱氯速率为0.1848d-1, 半衰期为3.75d.亦研究了低温环境下PCE的降解效果.结果表明, 在低温环境下, PCE也可以发生生物降解, 但是脱氯速率相对较慢, 为0.0761d-1, 半衰期为9.11d, 且终产物为TCE.      

电化学循环井耦合氧化 -还原降解地下水中三氯乙烯

三氯乙烯（TCE）是一种地下水中常见的有机污染物,传统的地下水循环井修复技术虽然有效但耗时长,且需配套地面处理。文章研发了一种电化学循环井耦合修复体系,以期通过顺序化学氧化 -还原作用高效快速降解地下水中TCE。以地下水循环井为基础,通过抽水井中的地下水电解,原位提供O2和H2,投加Fe（Ⅱ） -EDTA络合物活化O2产生羟基自由基氧化降解TCE,进而利用钯催化剂催化剩余的H2还原降解TCE。在二维砂槽模拟含水层中评价了该体系的运行效果,含水层中初始TCE浓度为7.50 mg/L,经过13天的连续通电处理后,TCE浓度降低到1.65 mg/L,降解率达到78%。处理后Cl-浓度相应增加118.20 μmol/L,接近于TCE降解量（44.50 μmol/L）的3倍,证明TCE近乎完全脱氯。运行过程中,TCE平均降解速率由0~5 d的0.90 mg/(L·d) 降低到9~13 d的0.10 mg/(L·d),氧化降解主要发生在前期阶段,钯催化还原效率较为稳定,后期两种过程降解效率都逐渐下降,主要原因是溶解态Fe（Ⅱ）浓度减少以及钯催化剂活性降低。该耦合修复体系是基于地下水循环井技术的改进,其氧化 -还原作用机理有望实现地下水中多种不同有机污染物的降解。     

膨润土负载纳米铁镍同步修复地下水中三氯乙烯和六价铬复合污染

纳米零价铁原位注射修复地下水污染是近年发展的新技术,以往研究多侧重于单一目标污染物的去除效果及作用机理,但是地下水多种污染物共存问题不容忽视。本文针对典型污染物三氯乙烯TCE和六价铬Cr(Ⅵ),运用合成的活性高、稳定性强的膨润土负载纳米铁镍(B-Fe/Ni)开展修复实验,研究B-Fe/Ni对TCE和Cr(Ⅵ)共存复合污染的修复效果及其作用机制。通过一步法合成B-Fe/Ni,对TCE和不同浓度Cr(Ⅵ)混合污染的去除进行试验研究,对反应前后的样品B-Fe/Ni进行表征,并跟踪反应过程中TCE和Cr(Ⅵ)的浓度变化。结果表明:B-Fe/Ni同步去除水中TCE和Cr(Ⅵ)快速高效,50 mg/L Cr(Ⅵ)在2 h内能被B-Fe/Ni (1 g/L)完全去除而不受共存TCE(0. 1 mmol/L)的影响,然而TCE降解速率会随共存Cr(Ⅵ)的浓度(0、10、30、50 mg/L)增大而降低。经透射电镜-电子能谱及X射线光电子能谱表征验证,这是由于B-Fe/Ni与Cr(Ⅵ)快速反应,生成部分Fe-Cr共沉淀会覆盖B-Fe/Ni表面的活性位点,抑制了TCE的降解,但通过分析TCE降解产物可知,B-Fe/Ni同样能对TCE完全脱氯。因此,B-Fe/Ni适用于地下水复合污染修复,实际应用时需考虑多种污染物共存的相互影响,选择适宜试剂用量和注射方式,这对纳米零价铁修复技术的发展具有重要理论意义和应用参考价值。     

Degradation of Tetrachloroethene by Several Co-metabolism Substrates in Groundwater

Tetrachloroethene （PCE） is biodegraded by reductive dechlorination with co-metabolism substrates under anaerobic conditions. By inoculating sludge from an anaerobic pool, a biodegradation test of PCE is conducted in the anaerobic condition. In the test, several substrates including methanol, ethanol, formate, acetate, lactate and glucose, are conducive to the conversion from PCE to TCE and 1,1-DCE. The results show the microbe can be cultivated well under the anaerobic circumstances of mixture of sewage （sludge） and soil with the index of COD after eleven days. Degradation of PCE accords with one order reaction kinetics equation. The sequence of the reaction rate constant is Kacetate 〉Kglucose 〉 Klactate 〉 Kethanol 〉 Kformate 〉 Kmethanol, and acetate is an outstanding co-metabolism substratum whose reaction rate constant is 0.6632d^-1.     

生物降解作用下地下水中TCE、PCE迁移转化的数值模拟研究

根据室内三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)运移转化的土柱实验和研究区地下水化学特征,建立了研究区微生物作用下TCE、PCE迁移转化的数学模型,并进行了计算机数值模拟,模拟结果与实测值基本一致,表明本次研究建立的数学模型是正确的,研究区地下水中存在生物降解作用,为下一步有机污染的治理提供了科学依据。     

苯、甲苯对粒状铁去除四氯乙烯影响的柱实验研究

挥发性氯代烃和石油烃类污染是地下水中最常见的混合污染类型,而且这两类污染物毒性极强,对人类危害非常严重。文中选取具有代表性的四氯乙烯、苯和甲苯为研究对象,采用柱实验的方法研究苯和甲苯在粒状铁反应系统中吸附平衡后,对粒状铁去除四氯乙烯的机理及反应动力学的影响。在实验装置运行的过程中,苯、甲苯和四氯乙烯的浓度始终控制在2mg/L左右的水平。实验结果表明:苯或甲苯的存在对被还原的产物组成没有影响,主要氯代中间产物均为TCE、1,1-DCE、cis-1,2-DCE和VC,但组成比例略有不同。苯和甲苯的存在对去除速率有影响,即苯对四氯乙烯的去除有促进作用,去除速率平均提高13.5%;而甲苯则抑制四氯乙烯的去除,去除速率平均降低13.8%。对比控制柱,苯和甲苯存在时对出水水化学变化的影响没有明显差异。     

硝酸根对颗粒状铁降解三氯乙烯的影响(英文)

为研究硝酸根对颗粒状铁降解三氯乙烯的影响,进行了柱实验和相应的反应铁腐蚀电位测定。在硝酸根离子存在条件下,铁的腐蚀电位相应升高,系统条件也因之发生变化,导致钝性的铁氧化物在铁表面生成。因而,三氯乙烯和硝酸根离子降解速率明显减小, 并且降解速率减小的程度与硝酸根离子的浓度成比例。当污染液流过反应柱时,硝酸根离子与铁反应, 被还原为氨根离子。该反应造成硝酸根离子的浓度梯度,使钝化区在柱中上移,从而影响了三氯乙烯的降解曲线。与三氯乙烯单独与铁反应相比,当含4 7 mg/L硝酸根的三氯乙烯溶液流经反应柱170 孔隙体积后,降解50% 三氯乙烯所需的时间(t50) 从小于4 h增加到大于10 h;而当三氯乙烯溶液中加入100 mg/L硝酸根离子,仅17 孔隙体积溶液流经反应柱后,三氯乙烯降解t50就已大于14 h。研究结果表明,由于硝酸根离子对铁的腐蚀电位和铁表面氧化膜的不利作用,在处理靶污染物为高浓度硝酸根离子和三氯乙烯共同污染的地下水时,铁渗透反应隔栅不是最佳选择。如果靶污染物中硝酸根离子浓度比较低,则在设计铁隔栅时应考虑到硝酸根离子造成的不利因素,相应增加铁墙的厚度,从而确保三氯乙烯的降解效果。     

Effects of land use on the spatial distribution of trace metals and volatile organic compounds in urban groundwater, Seoul, Korea

To investigate the urban groundwater contamination by eight trace metals and 69 volatile organic compounds (VOCs) in relation to land use in Seoul, a total of 57 groundwater samples collected from wells were examined using a non-parametric statistical analysis. Land use was classified into five categories: less-developed, residential, agricultural, traffic, and industrial. A comparison of analyzed data with US EPA and Korean standards for drinking water showed that some metals and VOCs exceeded the standards in a few localities, such as Fe (N=5), Mn (N=6), Cu (N=1), TCE (N=6), PCE (N=8), 1,2-DCA (N=1), and 1,2-dichloropropane (N=1). Among the 69 investigated VOCs, 19 compounds such as some gasoline-related compounds (e.g., toluene) and chlorinated compounds (e.g., chloroform, PCE, TCE) were detected in groundwater. Non-parametric statistical analysis showed that the concentrations of most trace metals (Fe, Mn, As, Cr, Pb, Cd) and some VOCs (especially, TCE, PCE, chloroform; toluene, carbon tetrachloride, bromodichloromethane, CFC113) are significantly higher in the industrial, residential, and traffic areas (P<0.05), indicating that anthropogenic contamination of urban groundwater by those chemicals is growing. Those chemicals can be used as effective indicators of anthropogenic contamination of groundwater in urban areas and therefore a special attention is warranted for a safe water supply in those areas. The results of this study suggest that urban groundwater quality in urban areas is closely related with land use.     

受污染湖泊沉积物中氮素转化对有机污染物降解的促进效应与机制

目前有关硝化反应动力学及其共代谢降解有机污染物的研究多为实验室微生物纯培养体系,来源于野外环境样品的很少.以受污染湖泊严家湖1号塘沉积物为研究对象,野外钻探采样,并选取不同深度沉积物进行室内外加氮源的硝化实验.结果表明:表层土和钻井一处50～100 cm沉积物发生明显的硝化反应,同时有机污染物中六氯苯含量降低最多,分别...     

非水相流体点源泄漏及地下水曝气修复过程分析

采用非均质多孔介质三相非等温流动数值模拟方法, 分析了轻、重两种非水相流体点源泄漏、运移和地下水曝气修复全过程。结果表明, 溶解相苯的质量分数分布范围比三氯乙烯(TCE)要大, 且浓度也比TCE高。苯和TCE在地下水位以上约1～2m均存在浓度的峰值区。另外, 苯主要集中在含水层上部以及非饱和带而TCE则在含水层下部有明显的分布, 相同情况下TCE的最大运移深度约为苯的5倍。短时间(1d)连续曝气后去除率随着曝气井深度的增大略有增大, 随着曝气井间距的增大有较大的降低, 而随着曝气流量的增大有明显的升高。在规范给定的修复标准下, 苯和TCE污染的地下水分别需使用曝气修复60d和30d, TCE所需的修复时间短于苯。此外, 引用不同文献试验研究成果对上述理论分析规律的合理性进行了验证。