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汽油污染含水层中芳香烃的自然去除与生物降解特征 总被引：7，自引：0，他引：7
石油烃污染地下水是一个普遍而严重的环境问题.用砂卵石、中粗砂、细砂、粉砂和粘土等在实验室内按照自然界沉积物层序制作了一个含水层物理模型,具有给水、排水、监测、抽提、淋滤与注入等功能.利用该模型开展石油烃污染地下水的特征研究结果表明,苯、甲苯、乙苯和二甲苯(benzene,toluene,ethylbenzene,xylene;BTEX)各溶解组分能够被自然去除,其中甲苯自然衰减的速率系数为0.057 5～0.150 4 d-1,二甲苯为0.068 3～0.104 6 d,乙苯大约为0.047 8 d,苯为O.017 8～0.040 6 d.甲苯与二甲苯容易被去除,然而苯的去除则需要较长的时间.作为BTEX去除反应的电子受体,溶解氧、硝酸盐在需氧或厌氧条件下具有优先利用的机会,而硫酸盐则缺乏优先利用的机会.BTEX溶解组分浓度的降低,加上电子受体浓度的降低,可以表明含水层存在需氧条件与硝酸盐还原条件下的内在生物降解作用.其意义在于通过增加含水层中电子受体的浓度,将有助于内在生物降解能力的增强,从而能够提高含水层中污染物去除的效果. 相似文献
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近来利用微生物原位修复受石油污染的含水层已被广泛关注,然而地下水中含有许多离子成分,这些无机离子对微生物降解有机污染物的影响机制还不清楚。本文采用批量实验研究了淄博齐鲁石化污染地下水中常见的7种无机离子(NO3-、PO4 3-、SO4 2-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Fe3+)对微生物生长及生物降解苯的影响规律,利用高通量测序技术进一步探究了苯降解菌的种群特征。结果表明：7种离子都存在一个最适宜微生物生长的离子浓度,低于或超过该浓度苯的去除率明显降低,其中NO3-、SO42-、Fe3+最适宜浓度为0. 4mmol/L,PO4 3-、Cl-、Ca2+、Mg2+最适宜浓度分别为0. 2mmol/L、0. 1mol/L、2. 5mmol/L、2mmol/L;从微生物含量及其变化幅度来看,地下水环境中的NO3-离子对微生物的生长及苯的去除影响最显著,其他离子的影响则较小,但微生物对Cl-的耐受浓度较高。高通量测序结果显示驯化出的苯降解菌主要属于脱硫弧菌属(Desulfovibrio sp)、脱硫芽胞弯曲菌属(Desulfosporosinus sp)、不动杆菌属(Acinetobacter sp)和假单胞菌属(Pseudomonas sp)中的菌株。研究结果可为石油污染地下水的原位生物修复提供一定的科学依据。 相似文献
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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SO2-4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。 相似文献
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利用实验室含水层物质微环境实验,对地下水中常见有机污染物苯和甲苯在厌氧反硝化条件下的微生物降解进行了研究。通过１０种方案实验结果的分析对比,所得重要结论如下：在加强了的反硝化条件下,微生物利用ＮＯ－３作为电子受体降解苯和甲苯;降解苯和甲苯的反硝化细菌来自于含水层物质;微生物所需的宏量营养由苯、甲苯和硝酸盐提供,痕量元素来自于含水层物质;环境的酸碱条件对微生物降解具有重要影响,ｐＨ值过高或过低均抑制微生物降解作用的产生。 相似文献
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由污染物溢出或垃圾掩埋场沥出液污染的含水层通常是一个普遍的环境问题，典型的扇形污染羽经常在污染源的下游被观测到。这个大的横向污染羽扩散的原因已经成为过去数个研究的主题。 相似文献
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湄公河下游地下水域中的砷 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对亚洲东南部多数冲积含水层的水进行调查，更进一步加强了人们对砷的认识，其调查结果使人们增加了对湄公河流域下游地下水水域中砷的关注。本文作者对此进行了新的研究并且回顾了许多以前小规模研究，提供了柬埔寨和越南Cuu Long三角洲含水层中砷的综合概况。天然砷一般起源于湄公河流域的下游，而不是起源于某一有地质特征的地区，而且发现浓度介于8ppm和16ppm（干重）之间的砷广泛分布于土壤中。与天然冲积层的砷相比，工业和农业用的砷是有限的。含水层地下水的砷浓度不低于10μgL^-1，但是，在离散的反常区域，砷的浓度在10-30μgL^-1也是常见的，有时也可能有暂时的砷异常，砷浓度可达到600μgL^-1，。最严重的是，洪积平原中的铁和富含有机质的沉积物容易受到洪水水位大的波动的影响，在氧化条件下．产生不稳定的毒砂。而一般情况下，地下水中高浓度的砷，由于受到吸附和解吸的袭夺作用，在还原和带轻微碱性的条件下，砷适宜释放。在水位埋深浅的含水层和100—200米较深的含水层中，地下水的砷浓度高。砷蔓延的过程没有明显的迹象，但是砷对健康有严重的局部危害，而且通过间接方式（诸如通过污染的稻米和水产品）摄取低浓度砷也存在着一定的风险。土壤中含砷几乎是普遍存在的，加之将来地下水抽取量的快速增加的可能性，这就要求在整个区域开发水资源时要持续保持警惕性。 相似文献
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重工业区高脆弱岩溶含水层中多环芳烃污染的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以西南岩溶地区某市重工业区为研究对象,采集水文地质单元内地下水和土壤样品,利用气相色谱-质谱法（GC-MS)测试美国环保署16 种多环芳烃（PAHs）优控物。初步研究表明,研究区地下水16种PAHs均被检出,浓度为1 135.79～1 361.26 ng/L,以菲、蒽、萘、屈、芘为主;地下水处于中等污染程度,其中苯并[a]蒽、屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽4种浓度超过美国EPA2009《国家推荐的优先有毒污染物水质标准》标准;PAHs特征比值显示含水层中的PAHs来源于燃煤和炼焦污染源,与钢铁厂和化肥厂排放的特征有机污染物一致。研究区污染源下游大面积区域地下水已经受到PAHs污染,且出现排泄区PAHs浓度高于径流区的现象,岩溶含水层PAHs的污染主要受两方面影响:一是洼地、裂隙发育,断层破碎带和强风化白云岩等为PAHs在含水层中的运移提供了有利条件,同时污染源区内地下水大量开采加速了污染物向地下水的入渗;二是水电站建坝蓄水发电,江水水位抬高,河岸地下水排泄速度减慢,可能致使岩溶含水层中PAHs的自净能力减弱。生态风险评价显示地下水中菲、蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽处于重污染风险,应采取措施降低污染风险。 相似文献
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污染河流中苯系物对浅层地下水影响的室内模拟试验 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究污染河流中苯系物对浅层地下水的影响，室内试验选用3种天然砂土作为渗透介质，以生活污水模拟污染河流，68d以后发现，苯、甲苯和苯系物总量的总去除率在粗砂中分别为32．06％、21．39％和27．13％。在两种中砂中总去除率2号柱为76．26％、81．40％和87．99％，3号柱为68．94％、74．41％和81．69％，粗砂小于中砂，并且由于2号柱的粘粒物质含量大，其总去除率大于3号柱和1号柱。苯系物各组分浓度随深度呈递减趋势，苯系物的净化作用主要发生在地表以下0．4m范围内。水动力特征的改变影响污染物的迁移和转化特征，苯系物的去除机理为挥发、吸附和生物降解，其中最主要的是厌氧条件下的微生物降解。 相似文献
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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。 相似文献
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为使含水层中苯胺污染的原位修复过程高效安全且不产生二次污染,提出了一种电化学-水动力循环下的井内生物反应器修复地下水中苯胺的方法.在水动力循环系统的驱动下,评价了苯胺在水动力循环系统的挥发情况并且通过电化学手段提供氧气,井内生物反应器提供修复载体,在砂槽模拟的含水层体系中开展井内生物反应器降解苯胺的修复实验,并对生长曲线及含水层中苯胺修复进行了模拟.289 h的修复使体系内苯胺平均浓度从298 mg/L降低到132 mg/L,去除率为56.5%.运行过程中,监测点苯胺平均浓度在48 h内去除速率为1.10 mg/（L·h）,48~72 h内去除速率为0.85 mg/（L·h）,72 h到289 h内苯胺去除速率维持在0.65 mg/（L·h）,氧化降解逐步减弱.该过程符合Michaelis-Menten方程,反应速率为:-6.71×10-7/（15+t）2.该修复系统是基于地下水动力循环技术的改进,有望应用于有机污染地下水修复. 相似文献
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芳香烃污染地下水以其污染普遍、危害巨大、去除困难及治理费用昂贵而倍受各国环境学者及水文地质学者的关注。以苯及甲苯作为标示污染物,利用室内饱水含水层土柱,通过对污染带的模拟实验发现,苯和甲苯在反硝化条件下产生生物降解,二者的去除率分别大于７７％和８８％;反硝化条件下,苯和甲苯显示出降解性差异,甲苯更易于降解;硫酸还原作用可能是苯和甲苯被去除的另一机理,但实验结果显示,ＮＯ－３高时,对硫酸还原菌的生长具有抑制作用。 相似文献
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含水层中有机物对地下水水质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
化学热动力学和稳定碳同位素[δ(13C)]的研究表明浅层地下水中的碳源是地下含水层中有机物淋溶和降解作用的结果.根据天然有机物的降解规律以及CO2在水中的溶解平衡,采用CO2分压[p(CO2)]来表征有机物的影响,通过计算p(CO2)与地下水中部分化学指标的相关关系,讨论了有机物对地下水化学性质的影响.结果表明地下含水层中有机物的增加会导致地下水酸度的增大以及HCO-3、Na 和F-等质量浓度的增大;且由于地层中有机物含量较高,导致地下水中含氮物质总量升高,同时,由于大量有机物的存在而导致地下水处于还原性环境,促使地下水的氮组分更多地以NO-2-N的形式存在. 相似文献
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在原位氧化过程中,实际场地地下水和含水介质的物化特征是影响氧化效果的重要因素,而目前对此影响的研究较少。以某场地实际高盐强酸性复合苯系污染地下水为研究对象,以地下水中2-硝基-4-甲氧基苯胺(2-nitro-4-methoxyaniline,2-N)和3-硝基-4-甲氧基苯胺(3-nitro-4-methoxyaniline,3-N)为特征污染物,探究芬顿(Fenton)试剂原位氧化特征,并研究液相环境因素(初始H2O2浓度、初始Fe2+浓度、初始pH值、初始醋酸(Acetic acid,HAc)浓度、初始SO42-浓度)以及含水层介质对Fenton法去除2-N和3-N的影响。结果显示:(1)Fenton法去除2-N和3-N效果显著,且在初始液相条件为c(H2O2)=7 mmol/L、c(Fe2+)=4 mmol/L、pH=4、c(HAc)=0 mg/L和c(SO42-)=0 mmol/L时去除效果最佳;(2)各因素对Fenton法氧化2-N和3-N的影响不同,加入H2O2和Fe2+使2-N和3-N去除率上升,增大HAc浓度使2-N和3-N去除率下降;(3)含水层介质对2-N和3-N具有一定吸附性,且对3-N的吸附性强于2-N,二者在本实验中最大吸附态占比分别为29%和42%,而吸附态的存在会抑制Fenton法对2-N和3-N的去除;(4)矿物分析结果显示介质含有少量黄铁矿,在硫酸环境下,介质腐蚀溶解释放Fe2+,在达到一定浓度后,无需额外添加Fe2+即可完成Fenton反应进而去除2-N和3-N。 相似文献
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过硫酸盐已经被广泛用于土壤和地下水有机污染物的原位化学氧化修复。随着乙醇汽油的推广,乙醇汽油引起的地下水污染问题越来越严重,因此有必要去除该类污染物。前人研究乙醇汽油污染修复多数停留在自然修复技术,为了进一步探究去除地下水中乙醇汽油更为有效的技术手段,深入了解乙醇对降解苯系物（BTEX）存在的潜在风险,需要研究使用新的修复方法。文章通过批实验探索了过硫酸盐氧化法对乙醇汽油污染地下水的修复效果,以及Fe2+活化和过硫酸盐添加方式变化对乙醇汽油中苯系物（BTEX）和乙醇的去除影响。结果表明:活化后的过硫酸盐能够有效去除地下水中的BTEX,但会抑制BTEX的生物降解作用;当有乙醇存在时,过硫酸盐能够优先氧化BTEX,其去除速率明显高于乙醇,这与单纯生物降解作用相反。在过硫酸盐投注总量一定时,分批添加更有利于BTEX的去除,但对乙醇去除没有明显促进作用。该研究为过硫酸盐原位化学氧化技术在地下水乙醇汽油污染修复中的应用提供了重要参考。 相似文献
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在北卡罗来纳州Ｒｏｃｋｙ Ｐｏｉｎｔ镇附近为了研究含水层内在生物净化作用的标志，识别对生物净化作用的速率和强度有重要影响的一些因素，我们对受汽油污染的含水层进行了详细的调查。结果发现，溶解在地下水中的甲苯、甲苯、苯乙烯和二甲苯（ＢＴＥＸ）自然降解，其中甲苯、邻－二甲苯降解速率很快，然后是间－二甲苯、对－二甲苯和苯，而在污染水流中心厌氧条件下，苯乙烯降解速率则很慢。生物降解的速度和强度强烈地受含水层 相似文献
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天然锰钾矿去除水体中苯胺的影响因素及其机制的研究表明，酸度是影响苯胺降解反应的主要因素，温度、振荡速度、矿物用量、矿物粒径及电介质浓度都不同程度地影响苯胺的降解；当介质pH值为3．0时，160～200目锰钾矿用量为10g／L、反应温度为25℃、振荡速度为200r／min、反应4h可以使50mL浓度为20mg／L的苯胺去除95％，达到工业废水一级排放标准；天然锰钾矿在酸性条件下具有强氧化性。可以使苯胺逐步降解为无机物质。以上结果都说明天然锰钾矿降解苯胺废水是一种经济有效的方法。 相似文献
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依据实际调查数据,采用单因子污染指数分析法确定了生活垃圾填埋场地下水中主要污染物、污染程度和污染范围,并进行了土壤和地下水污染耦合性分析,研究结果表明：该生活垃圾填埋场地下水污染物主要为氨氮、总氮、高锰酸盐、锰、挥发酚和氟化物,其污染指数最大值分别为1 407.24、745.00、137.12、97.50、3.60和1.68,污染区总面积0.168 km2;填埋场下游沟谷纵向上,总氮、锰两项指标在土壤中的含量与地下水中浓度变化趋势一致;其污染途径主要为库区防渗层破损,渗滤液垂向沿基岩风化裂隙进入地下含水层,以连续渗漏的方式不断污染地下水,污染物在地下水径流作用下向拦挡坝下游不断迁移。 相似文献
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当地下水邂逅DNA:石油类有机污染及其生物降解 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献