大武水源地地下水生物降解烃污染物的机理

近几年的环境调查研究表明,山东省淄博市大武地下水水源地上游邻近石化厂区出现严重的地下管道石油污染物持续泄漏的现象。堆皋－柳杭地段地下水环境在成为集中污染区的同时,水化学环境发生了迥然的变化：地下水中电子接受体溶解氧、ＮＯ３＾－几乎未检出,ＳＯ４＾２－呈低值分布。这是因为地下水中存在微生物降解烃污染物的作用所致,其作用机理包括需氧降解、脱硝降解、脱硫降解以及有Ｆｅ＾３＋参与的降解作用。然而由于该地段     

某石油类污染场地地下水石油烃生物降解的地球化学证据

生物降解地下水石油烃会改变地下水环境的水化学组成,因此可以通过分析污染晕中电子受体、生物降解代谢产物以及重要的地球化学参数量值变化获得生物降解的地球化学证据。本次在对某石油污染场地地质、水文地质条件、污染源污染方式调查基础上,根据地下水样测试结果,详细分析了地下水石油烃污染分布特征、污染晕中指示生物降解作用的电子受体、代谢产物以及重要地球化学参数的空间变化规律,研究结果表明:污染场地内存在氧还原、硝酸盐还原、硫酸盐还原等生物降解作用,其中硫酸盐还原是污染场地地下水石油烃生物降解的优势反应; 在沿地下水流向上,TPH浓度、HCO₃^-浓度和碱度逐渐降低,Eh、电子受体(DO、NO₃^-、SO₄^2-)浓度逐渐升高; 在垂直于地下水流向上,从中心向两侧各组分也呈相似的变化规律。     

天津平原区加油站地下水石油烃污染特征及其生物降解机理研究

加油站地下水中石油烃污染是较为普遍的现象,本文对研究区位于不同水文地质条件的加油站地下水进行取样分析,分析加油站地下水中石油烃的污染特征和地下水化学类型特征,并运用因子分析、相关性分析和多元回归分析揭示加油站地下水中石油烃潜在的生物降解机制。研究结果表明,地下水化学类型主要可划分为Cl-Na型、HCO₃-Na型、HCO₃-Ca型和SO₄-Na型4类。加油站地下水中石油烃的检出率为85.71%,检出浓度为0.020.35 mg/L。因子分析结果表明影响地下水化学组成的因素主要以水-岩相互作用和石油烃的生物降解为主。TPH与地下水化学指标间的相关关系表明:TPH与K⁺、Na⁺、Cl^-、Mn、Mg²⁺、 {\mathrm{SO}}_4^{2-}呈现负相关的关系,与pH值、 {\mathrm{HCO}}_3^{-}、 {\mathrm{NO}}_3^{-}、 {\mathrm{NO}}_2^{-}、Ca²⁺、Fe不存在显著的相关关系。加油站地下水环境中可能存在嗜盐或耐盐微生物,导致随着盐度的升高,总石油烃(total petroleum hydrocarbon,TPH)生物降解率加快,TPH浓度呈现出降低的趋势。微生物利用电子受体( {\mathrm{SO}}_4^{2-}、Mn、 {\mathrm{NO}}_3^{-}、Fe)降解TPH的过程中,电子受体的贡献率为:铁还原(64.88%)>锰还原(24.86%)>硫酸根还原(5.78%)>硝酸盐还原(4.46%),即加油站地下水中铁锰还原菌的石油烃生物降解为优势反应。     

淄博地下水中生物降解作用的水化学判别

环境调查研究表明,大武地下水水源地上游邻近的石化厂区出现严重的地下管道石油污染物持续泄漏现象。堠皋－柳杭地段地下水环境在成为集中污染地段的同时,水文地球化学环境也发生了迥然的变化：地下水中电子接受体溶解氧,ＮＯ３＾－末检出,ＳＯ４＾２－呈低值分布。这与地下水中存在微生物降解烃污染物的作用有关。其作用类型包括需氧降解,脱硝降解,脱硫降解以及有Ｆｅ＾３＋参与的降解作用。然而由于该地段需氧降解、脱硝降解、脱硫降懈以及有F3+参与的降解作用。然而由于废地段需氧降解、脱硝降懈难以进行,导致了生物降解污染物的速度降低 其研究意义是提高地下水中电子接受体的浓度．增强微生物的活性,以促进生物降解速度,将有利于含水层中这类污染物的清除。     

淄博市临淄地区地下水源地石油烃污染特征

本文对淄博市临淄地区地下水源地石油烃污染特征进行了基础性研究,确定了地面装置油类物质的长期渗漏与包气带残油是地下水油类污染的主要来源。土层较薄的主要污染区堠皋受降雨淋滤、冲刷作用影响较大,并在水动力条件、微生物降解等作用下继续影响下游水源地。油类组分以链烃为主,芳香烃占有一定的比例,且主要集中在含水层的上部。      

对徐州市地下水石油类污染的浅析

本文以地下水石油类污染的调查、监测资料为依据,对污染原因、危害、调查方法进行综合分析,并提出了防护对策。     

污染土壤石油生物降解与调控效应研究

为考察修复过程中土壤石油降解效应,选用中国北方某油田区现场的原油污染土壤,进行了投加除油菌、调节氮磷营养含量和水分含量等强化措施的修复试验。经过180d修复,结果表明,土壤石油污染物去除率达70·6%,去除速率达0·15g·kg-1·d-1,与自然条件相比,石油污染物半衰期由929d减少为103d。饱和烃去除率占总石油去除的75%以上,主要为十八烷、二十七烷、二十九烷、三十一烷与三十四烷。初期投菌对石油污染土壤的生物修复具有快速启动作用,但后期多次投菌对生物修复的促进作用不明显。对氮磷营养水平的适当调节有利于生物修复进行,本试验中对除油菌生长和石油去除最有利的有效态碳氮比为C∶N=100∶1~50∶1。在石油去除过程中,土壤石油去除速率的变化与除油菌数量变化趋势基本一致,表明微生态环境调控对于污染土壤中的石油降解具有显著的促进作用。     

修复石油类污染地下水的PRB反应介质研究

以石油类污染地下水为研究对象,选用颗粒活性炭、草炭土、粒径为1 mm和3 mm的页岩陶粒、泥岩陶粒、高岭土、聚乙烯醇、细砂和白砂等9种材料进行PRB反应介质筛选及其性能研究。筛选实验结果表明,草炭土去除地下水中总石油烃的效果最好;动态吸附实验结果表明,在吸附1 h时,草炭土去除总石油烃已经达到动态平衡;通过热处理改性,草炭土去除石油烃效果得到提高,在130℃、热处理2 h去除石油烃效果最好;颗分后吸附实验结果表明,在粒径2 mm范围内,草炭土吸附效果均十分显著。在此基础上进行吸附石油烃前后草炭土的微观结构观察及理化性质分析。以上研究表明,草炭土作为PRB反应介质处理石油类污染地下水具有良好的应用前景。     

某石油污染场地地下水石油烃生物降解的13C、34S同位素证据

应用稳定同位素技术示踪研究石油烃生物降解作用机理是近年来发展起来的一种有效的新方法。在对某石油污染场地地质和水文地质条件进行详细调查的基础上,分析了场地地下水总石油烃(TPH)、溶解无机碳(DIC)和电子受体(SO24-等)以及稳定C、S同位素等含量的变化规律。研究结果表明:场地地下水不同程度地受到了石油烃类污染,TPH和DIC含量沿地下水流方向逐渐降低,主要电子受体含量和pH相应呈现升高的趋势;场地内污染地下水δ13C值低于未污染地下水δ13C值、且由上游向下游随地下水中DIC含量减少呈逐渐升高的趋势。稳定碳同位素守恒分析结果表明:控制污染场地地下水中DIC含量变化的主要过程为产生CO2的生物降解作用;同时,随着地下水SO24-质量浓度由上游向下游升高,δ34S值逐渐减小。瑞利分馏模型拟合结果证明,场地内发生了以硫酸盐作为电子受体的生物降解反应。     

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。     

生物曝气技术对石油类污染地下水的修复效果及去除机制

针对东北某石油污染场地水文地质条件进行模拟,按照试验场地地层现状进行实验室缩放,研究微生物在含水层介质为砾砂、粗砂和中砂中的迁移速度以及含水层介质吸附的微生物量。选取苯和二甲苯作为目标石油污染物,研究生物曝气技术对被污染地下水的修复效果及其去除污染物的机制。实验结果表明:微生物在介质中的迁移速度从大到小为砾砂、粗砂、中砂;介质吸附微生物量的顺序从大到小为中砂、粗砂、砾砂;生物曝气4个月后,苯和二甲苯去除率分别为86.4%和81.7%,BS对中砂层中的苯和二甲苯去除效果好于砾砂层和粗砂层,苯的去除效果好于二甲苯。由挥发机制去除的污染物为46.24%,生物降解去除的污染物为36.98%,BS技术可以有效去除地下水中石油类污染物。     

土壤/沉积物中石油烃微生物降解研究综述

结合目前国内外研究进展,综述了土壤和沉积物中石油烃污染物的来源、危害和生物降解的菌种及降解途径,分析了微生物性质和包括氧、营养物、温度、土壤/沉积物理化性质等环境因素对石油烃降解的影响,指出这些研究往往局限于某种特殊污染物、特殊污染降解菌种和单一条件下辅助降解方面,引入了人为因素的影响,造成与实际不符的降解假象。因此,自然条件下石油烃生物降解将成为重要的研究课题。     

浅层地下水中氯代烷烃生物降解的地下水化学 响应规律研究

以东北某油田石油污染场地多期地下水化学监测数据为基础,分析氯代烷烃自然生物降解中充当第一基质、电子受体、中间产物的水化学组分及相关地球化学参数在污染晕演化的不同时段、不同部位的变化趋势,了解氯代烷烃生物降解的地下水化学响应特征,并以此为依据对污染场地浅层地下水氯代烷烃生物降解程度进行定性评价。结果表明:2010年6月,事故发生约1年之际,在ZK1—ZK3—ZK6纵向剖面上生物降解过程中充当电子受体的水化学组分(SO42–)、第一基质(CH2Cl2、CHCl3)和代表地下水环境的主要理化指标(pH、Eh)从上游到下游均呈递增规律,而相关还原产物(Fe2+、Mn2+、HCO3–)则呈递减规律,这也表明天然微生物降解具有一定的滞后性。2010年6月氯代烷烃天然生物降解评价表明ZK1属微生物降解证据充足;ZK3观测井属微生物降解证据有限;ZK6观测井属微生物降解证据不足。而2011年5月,事故发生约2年之际,封堵污染源后随污染晕中心的向下游迁移,ZK3观测井中生物降解作用逐渐明显,在ZK3—ZK6纵向剖面上地下水化学指标呈现上述响应规律,而ZK1观测井诸多水化学指标经上游未污染地下水的补充更新,逐渐趋向污染前的背景值。     

四氯乙烯在不同地下水环境的生物共代谢降解

四氯乙烯是地下水中常见的污染物,采用生物方法进行处理的优点是可以实现无害化、无二次污染、处理成本低。四氯乙烯只能在厌氧条件下发生还原脱氯,目前对产甲烷环境下四氯乙烯的降解研究较多,而对较弱还原环境,如反硝化、铁锰还原和硫酸盐还原环境下四氯乙烯的脱氯行为研究甚少。本文采用批实验,研究了在不同地下水环境,包括反硝化、铁还原、硫酸盐还原、混合电子受体和天然地下水环境下四氯乙烯的脱氯性能。结果表明,铁还原环境的四氯乙烯脱氯效果最好,天然地下水环境次之,四氯乙烯的去除率分别达到91.34%和84.71%,四氯乙烯很快转化为三氯乙烯,并可以进一步转化为二氯乙烯,四氯乙烯的降解符合准一级反应动力学方程。在反硝化、硫酸盐还原、混合电子受体环境,四氯乙烯的去除以挥发为主,降解只占很小的比例,且最终的降解产物只有三氯乙烯。地下水中三价铁的存在,对于四氯乙烯脱氯起促进作用;而当地下水中硝酸盐和硫酸盐的浓度较高时,四氯乙烯脱氯受到抑制。     

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.      

某油田地下水污染特征及其机理分析

在对某油田石油类污染物分布特征研究的基础上,对其进入地下水的途径进行分析。研究表明,除石油类外,CODMn、Cl-、NO3-N和TDS具异常变化,这些异常变化已成为石油类污染的参考指标。含水层污染程度主要以严重污染和中度污染为主,下段含水层中的石油类污染物的浓度明显高于上段含水层。地下水遭受污染的途径类型分为地表渗透型和优势通道渗漏型,但地表渗透型污染对研究区地下水的威胁性相对来说较小。由构造活动、地下水开采引发的地裂缝形成的优势通道渗漏型污染是地下水污染的主要途径。     

南沙海域礼乐盆地油气资源潜力

礼乐盆地是南沙海域热点研究区域.为揭示该盆地油气资源潜力,依据礼乐盆地地震剖面、钻井及拖网资料,对礼乐盆地的油气成藏控制因素进行综合分析,进而探讨该盆地的油气成藏潜力.中生代和古新世－早渐新世沉积是主要烃源岩;晚渐新世礁体以及中生代风化碎屑岩是主要储层;识别出晚渐新世-早中新世礁体和中生代晚期风化剥蚀而形成的断块构造是最主要的圈闭类型.长期活动断层沟通底部中生代地层和浅层礁体,是主要的油气垂向运移输导体,控制了礼乐盆地油气的空间分布.晚中新世的菲律宾弧碰撞运动类似南海北部东沙运动,有利于排烃和油气运移,之后构造活动减弱,有利于稳定成藏.礼乐盆地具备油气成藏的6大要素条件,盆地中、东部断裂发育区是盆地油气运聚成藏的优势前景区域.