三维荧光结合化学计量学识别石油污染物的研究进展

三维荧光技术具有样品预处理简单、响应快速、灵敏度高、数据量丰富等优势,常被用在石油污染物的检测中。综述了包括主成分分析、三线性分解算法、数字图像处理等在内的化学计量学法结合三维荧光技术在石油污染物识别领域的研究进展,介绍了多种算法的原理、优缺点及应用实例,并对几种算法作了对比分析,对今后应用于三维荧光光谱数据解析方向算法的发展趋势提出了展望。

石油污染物在土壤中运移的数值模拟初探

针对大庆石油管理局宋芳屯油田开发建设的实际情况 ,分析了石油污染物在土壤中运移的规律 ,并建立了非饱和带污染物迁移和地下水运动模型 .通过求有限元数值解 ,利用该模型对石油污染物在土壤中的迁移情况进行了模拟预测 ,结果显示了石油污染物可能对土壤造成污染的范围和影响程度 .

土壤中石油污染物微生物降解过程中各石油烃组分的演变规律

设计了一组实验 ,将 7个石油烃生物降解的主要影响因素控制在预实验中所得的最佳水平上 ,探索了石油烃中正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、烯烃等不同组分在生物修复过程中各自的降解模式和降解速度 .研究发现 :碳数的多少是影响石油烃组分降解速度的最大因素 ;C2 3烷的降解速度近似于石油烃的总体降解速度 ;碳数越大 ,降解越难进行 ;当碳数相同时 。

多年冻土区石油污染物迁移过程研究回顾与展望

多年冻土区泄漏石油污染物会引起严重的环境和工程问题.通过对国内外石油污染物迁移过程、迁移机理、迁移模型、影响因素等研究进行回顾,基于国内外冻土区石油污染的研究进展和社会经济发展要求,提出了多年冻土区石油污染物可能引起的环境与工程问题,并对相关的科学问题进行展望,期望对以后研究工作有所指导并逐渐得到解决.

石油污染物的微生物降解

从炼油厂污水池底泥中富集、驯化、分离、筛选,得到4种优势石油降解菌。采用摇床培养,研究了各优势菌和混合菌对石油烃的降解性能。结果表明:4种菌和混合菌20 d可将初始质量浓度为10000 mg/L的石油烃依次降解90.8%、88.9%、57.8%、49.8%、91.2%;培养液中石油烃的半衰期依次为5.5、6、15、19、5 d。初步鉴定4种菌分别属:节细菌(Arthrobacter sp.)、芽胞杆菌(Bacillus sp.)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)。

生物通风修复含石油污染物土壤过程

以苯、甲苯和对二甲苯 (BTX)为模拟污染物 ,研究了生物通风原位土壤修复方法去除土壤中石油污染物的效果 .用一维生物通风土柱实验和控制实验对比了有生物降解和无生物降解土柱中BTX的去除情况 .在通风后期 ,控制实验中发现了很长的拖尾阶段 ,污染物不能进一步被有效去除 ,而生物通风土柱中由于生物降解作用可使土壤中污染物残留浓度更小 ,修复效率更高 .根据实验数据估算得到生物通风过程中苯、甲苯及对二甲苯的生物降解贡献率分别为 17 8% ,30 0 %和 32 3% .还用间歇实验探讨了多组分污染物之间的相互影响作用 ,发现甲苯的降解能够促进对二甲苯和苯的降解 ,而对二甲苯的存在则增加了甲苯和苯的降解滞后期 .

石油污染物在地下环境系统中运移的多相流数值模型

在综合考虑有石油污染物在地下环境体系中扩散、吸附解吸、界面间分配以及微生物降解等作用下, 建立了有机污染物在多孔介质迁移转化的多相流动力学模型, 并采用特征有限差分方法和隐式压力显式饱和度方法对耦合模型进行数值离散, 编制了相应的计算程序; 利用该程序对石油污染物在地下环境系统中运移机制进行定量化研究. 研究结果表明: 石油污染物在地表泄漏以后, 将在重力和毛细力的作用下, 产生水平位移和垂直位移. 当污染物迁移到地下毛细管区后, 其向下的运动将整体受到毛细张力的阻碍, 污染物要想进入毛细饱和带必须克服油水界面的进气压力, 这时污染物在毛细饱和带顶部聚集以期获取压力, 同时将产生以水平方向为主的迁移, 最终随着污染物的压力超过其进气压力, 导致污染物进入毛细饱和带, 在地下水水位上形成一个透镜体. 数值模拟曲线与实验测试曲线吻合较好, 验证了模型的可靠性. 这为定量化研究石油污染物在地下环境系统中分配与归宿及污染预测、预报提供了理论依据.

石油污染物在土壤上的吸附/解吸实验研究进展

石油类污染物在土壤上的吸附/解吸影响到其污染特性、降解作用及对环境的毒害作用。研究者们从不同角度对石油污染物在土壤上的吸附/解吸特征、规律和机理等进行研究,为治理污染及修复已被污染的土壤提供了可靠的依据。本文综述了国内外对石油类污染物在土壤中吸附/解吸的实验研究的历史、已取得的成果以及具有代表性的实验,指出了现有实验研究中存在的问题及发展趋势。

石油污染物在土壤中的环境行为研究进展

土壤的石油污染问题已成为全球面临的重要环境问题之一。研究石油污染物在土壤中的环境行为,有助于准确了解其在环境中的归宿以及评价污染土壤对生态系统和人类健康的危害。本文综述了土壤中石油污染物的危害及其存在状态,全面分析了石油污染物在土壤中的吸附/解吸、挥发、渗滤及自然降解等环境行为,并提出了该研究领域存在的问题以及今后的发展方向。

陕北黄土区土壤石油污染物对玉米生长影响研究

为研究陕北黄土区土壤石油污染物对玉米种子出苗率和幼苗生长的影响,采用盆栽试验的方法,设置土壤不同石油浓度处理组,培养玉米2个月,测定了各处理组玉米的出苗率、株高、茎宽、生物量和叶片叶绿素浓度。结果表明:(1)土壤石油质量浓度即使为30g/kg时,各处理组出苗率最终均为100%;土壤石油质量浓度达到20g/kg及以上时,在一定程度上会推迟玉米种子的出苗时间。(2)土壤石油质量浓度达到1g/kg就会对玉米茎的生长产生抑制作用,可以显著降低玉米株高,但对玉米茎宽影响不显著。随着土壤石油浓度的升高,对玉米株高的抑制作用显著增加。玉米茎宽总体上是随着土壤石油浓度的升高而减小,但土壤石油质量浓度为0～1g/kg或20～30g/kg时,玉米茎宽没有显著差异。(3)当土壤石油质量浓度达到5g/kg以上时,植株干质量随石油浓度升高而减少。土壤石油质量浓度达到20g/kg时,会显著降低玉米根的含水率;达到30g/kg时,会显著降低茎和叶的含水率。(4)土壤石油质量浓度为1、5g/kg时,叶绿素a和叶绿素b浓度与土壤石油质量浓度为0g/kg时没有显著差异;土壤石油质量浓度为10、20、30g/kg时,叶绿素a和叶绿素b浓度显著低于土壤石油质量浓度为0g/kg时,并且随土壤石油浓度的升高呈降低趋势。

土壤中石油污染物微生物降解及其降解去向

通过多因素对比预实验 ,将筛选出的 7个石油烃降解的主要影响因素以正交表方法组合起来 ,对其进行了实验研究。探讨了石油迁移转化对于各种土壤物理化学条件及其他环境因素改变的敏感程度 ,并找出了各主要影响因素的重要性和最佳水平 ;测定了土壤中所存在的石油污染物在生物降解作用下的后期产物 ,研究了不同条件下的样品残留污染物组分之间的差异。影响土壤中石油烃类降解的主要因素有土壤石油污染强度、营养物 (NH4NO3 、K2 HPO4)、氧化剂 (3%H2 O2 溶液 )、表面活性剂 (TW80 )、温度、土壤含水率和土壤透气性 ;在降解的不同阶段 ,各个因素的重要性以及最佳水平会发生相应的变化 ;在生物降解后期 ,土壤中残留的石油污染物主要是正构和异构烷烃 ;正构烷烃的色谱图由原来的对称钟形变为左陡右缓的偏钟形 ;异构烷烃所占比重增大 。

生物表面活性剂产生菌处理水体石油污染物的研究

为研究水体石油污染物的生物处理方法,通过富集培养、蓝色凝胶平板分离初筛、摇瓶复筛等方法从长期被石油污染的油泥中筛选生物表面活性剂产生菌。采用薄层层析显色法和红外光谱法鉴定该菌所产表面活性剂种类,测定表面活性剂的乳化性能、表面张力和临界胶束浓度等性能,并对菌株降解水体石油污染物的影响因素及效果进行了研究。结果表明,筛选出的生物表面活性剂高产菌株LJ2所产表面活性剂为糖脂,其乳化指数为33%,25℃下可将水的表面张力从71.14 mN/m降至27.22 mN/m,临界胶束质量浓度为5 mg/L;当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达50%。温度、降解时间以及NaCl质量分数对菌株LJ2处理水体石油污染效果影响很大。在34℃条件下处理5 d,菌株LJ2对质量浓度为2g/L的水体石油污染物的降解率高达99.5%。研究表明,生物表面活性剂产生菌LJ2对水体石油污染物有良好的降解效果,而且该菌还对水体中较高浓度的NaCl有一定的耐受性。

地下水中石油污染物运移的耦合模型及其应用研究

本文采用氯化钠作示踪剂测定含水层的弥散系数，并根据实测的溶解油吸附等温线来确定含水介质对石油污染物运移的阻滞系数，从而把反应性石油污染物在地下水中运移化为示踪剂的对流－弥散迁移和溶解油在水相与固相之间转移的叠加，最后作者把所得的耦合模型应用于评价大庆油田排污干渠对地下水污染问题。

石油污染物对油菜产量品质及生理指标的影响

通过盆栽试验,研究了石油污染物对油菜生物量和叶绿素含量、POD、硝酸还原酶活性、根活力、细胞膜透性和Vc、总糖含量等一系列生理及品质指标的影响。研究结果表明:石油烃浓度低于500mg/kg时,对油菜生长具有一定的促进作用,表现为油菜产量、株高、硝酸还原酶活性增加,而且这个浓度时对油菜品质的影响也很小,但是当石油烃的浓度超过500mg/kg时,随着浓度的加大,对油菜的伤害也越来越严重了,表现为油菜产量、叶绿素含量、根活力、硝酸还原酶活性大幅降低,细胞膜透性和POD大大增加,而且品质也随之下降。综合各项指标,石油烃对油菜的临界浓度暂定为500mg/kg。

渤海滩涂湿地沉积物胶体对石油污染物的吸附特征

为了研究滩涂湿地沉积物胶体对石油污染物的吸附作用，根据渤海天津段滩涂湿地沉积物的结构和组成，选择代表性沉积物提取胶体，对胶体的粒径、ξ电位、电泳淌度进行了表征，系统测定胶体对可溶性油吸附的动力学曲线和吸附等温线。结果表明，滩涂湿地沉积物胶体平均粒径为345．04nm；ξ电位、淌度中值分别为-0．47mV、-0．03μs^-1V^-1cm；交换吸附动力学模式适用于滩涂沉积物胶体对可溶性油的吸附作用，其吸附平衡时间约为20～24h，胶体对可溶性油吸附速率常数为9．434L／（g·h）；胶体对可溶性油的等温吸附线为直线型，当水相中石油烃浓度低于某一值时，胶体不但不吸附溶液中的石油烃，反而使胶体中的残留石油烃释放出来。

土壤中石油污染物的脱附过程

采用有机溶剂萃取法(OSE)对高浓度石油污染土壤进行修复,经过精馏回收绝大部分原油,有机溶剂经分离后循环使用。采用批实验法,以土壤-有机溶剂体系为研究对象,模拟物理化学修复过程,建立了脱附等温曲线并确定了脱附类型;研究了石油污染物在土壤-有机溶剂两相间的迁移规律。考查了液固比SSR对萃取的影响。结果表明,复合溶剂可以使土壤中约80%的石油污染物在4～5min内得到脱附,20min达到脱附平衡;Freundlich模型可以很好地描述石油污染物在土壤中的脱附行为,并计算出复合溶剂和乙酸乙酯的脱附平衡常数K分别为:0.0009和0.0015,结果显示复合溶剂对石油污染物的迁移效果高于乙酸乙酯,符合相似相溶原理。液固比SSR对脱附等温线影响明显,平衡常数随液固比增大而减小,即SSR越大脱附效果越好。当SSR由6∶1提高到8∶1时,平衡常数变化很小。综上所述,复合溶剂对土壤中石油污染物的脱附行为符合Freundlich模型,常温下液固比为6∶1时,5min脱油率达80%,20min达90%～95%。考虑后期溶剂回收成本建议液固比在3∶1到5∶1之间为宜。

纳米MgO对微污染水中石油污染物降解性能研究

以纳米MgO为催化剂,进行了微污染水中石油污染物的催化降解研究。结果表明,纳米MgO对微污染水中石油的催化降解效果与MgO投加量、pH、温度有关,随着MgO投加量、pH、温度的增加,石油降解率升高;在一定的条件下,降解率可达到90%以上。GC/MS分析显示,MgO的催化降解作用可使石油微污染水中有机物数量由61种减少为16种。纳米MgO是一种很好的水处理剂,可用于微污染水中石油污染物的去除。

石油污染物在海滩颗粒体系中吸附规律的研究

以0#柴油为研究对象,探讨了石油污染物在海滩颗粒体系中的吸附规律,考察了吸附剂(沙粒)的粒径、海水盐度和温度三因素对吸附作用的影响,并对吸附机理进行了分析。结果表明,颗粒物对溶解油的吸附速率较快,其吸附量与沙粒粒径成反比,与盐度成正比,而温度的升高不利于吸附过程的进行。溶解油在颗粒物上的吸附为物理吸附,其吸附模式符合Henery等温吸附式。

土壤微生物降解石油污染物

调查分析了石油污染程度不同的土壤的嗜油微生物分布状况。通过梯度浓度驯化、半连续紫外诱变、梯度浓度再驯化,建立了一套可操作的嗜油细菌筛选办法。对6株优势菌及其混合菌进行了石油降解率及脱氢酶活性分析测试,得到了3株高效石油降解菌,经初步鉴定分别为假单胞菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、黄单胞菌属(Xanthomonas)。

影响石油污染物挥发行为的因素

进行了4种不同石油制品在不同温度时的挥发试验,并对其挥发量与挥发时间的关系进行了模拟,试验结果表明,柴油和煤油的挥发量与挥发时间呈二次多项式关系,而90#汽油的挥发量与挥发时间呈对数关系,混合芳烃的挥发量与挥发时间呈线性关系。柴油经过不同程度的挥发后,其物理性质如粘度和比重发生了改变,其中柴油粘度随着挥发而增加,并且柴油的粘度与挥发质量分数有很好的正相关性,相关系数为0.988。