上海市典型行业退役场地土壤和地下水石油烃污染碳链组分特征及风险评估

我国目前对石油烃污染场地的健康风险评估方法在风评规范中并未明确,为探究不同行业退役场地石油烃污染特征及其对健康风险评估结果的影响,本研究在上海市目前主要工业行业类型中选取其中5类数量较多的典型行业(橡胶和塑料制品业、机械制造业、香料制造业、涂料制造业、金属结构制造业)退役场地,开展重点污染区域土壤和地下水石油烃(C_(5)~C_(40))含量水平和碳链组分分析。结果表明:在所选5类典型行业退役场地中,石油烃在土壤和地下水中有明显积累,土壤石油烃C_(5)~C_(40)检出范围为165~10105.6 mg/kg,地下水石油烃C_(5)~C_(40)检出范围为0.098~17634 mg/L。从石油烃碳链分配比例来看,以使用润滑油为主的机械制造业和金属结构制造业土壤与地下水石油烃分布趋势一致,均以高碳链的芳香烃和脂肪烃为主;以油品作为原料的涂料制造业、香料制造业、橡胶和塑料制品业土壤石油烃均以高碳链脂肪烃为主,地下水石油烃则以低碳链芳香烃为主。蒙特卡罗模拟结果显示,各类型污染场地土壤石油烃中脂肪烃和芳香烃的C10~C12含量占比对场地的风险水平影响最大,地下水石油烃中脂肪烃C13~C16的含量占比对场地风险水平影响较大,土壤和地下水石油烃均为低碳链(C16以下)含量占比对场地风险水平的敏感性较强。研究显示,不同类型石油烃污染场地土壤和地下水石油烃碳链分配情况并不一致,应分别对土壤和地下水开展石油烃碳链含量精细化检测,这对摸清污染场地的石油烃的污染类型以及制定合理的石油烃的风险控制值是非常必要的。

浙江温州地区海产品中石油烃的含量分析及膳食风险评估

目的掌握浙江温州地区海产品中石油烃的污染状况及其对人群膳食暴露影响。方法采集2022年浙江温州地区30个品种217批次海产品,取各样品可食部分,经组织匀质后,经6mol/L氢氧化钠溶液40℃恒温振荡皂化6 h、二氯甲烷萃取、旋转蒸发浓缩至干、脱芳石油醚复溶,取上清液采用分子荧光仪测定其石油烃含量。采用单因子指数法和商值法分别评价其污染程度和膳食暴露健康风险。结果所有海产品均存在不同程度的石油烃检出(范围1.06~26.60mg/kg,均值9.73mg/kg),其中13.4%的样品中石油烃含量超出NY5073—2006《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》中规定的限值,分别为缢蛏、泥蚶、馒头蟹。总体上检出浓度依次排序,养殖贝类>海捕头足类>海捕蟹>海捕虾>海捕鱼>养殖藻类。所测海产品石油烃危害商在0.01226~0.30760之间,均小于1,致癌风险指数范围为4.9×10^(-7)~7.6×10^(-5),小于1×10^(-4),其中养殖贝类中缢蛏、泥蚶、贻贝的危害商和致癌风险指数相对较高。结论浙江温州地区海产品中石油烃的健康风险较低,但应密切关注长期或大量食用缢蛏、泥蚶、贻贝带来的不利影响。

固定化菌剂对石油烃污染土壤的修复研究

该文旨在分离高效石油烃(TPHs)降解菌并制备不同生物质基生物炭固定化复配菌剂,评估不同菌剂对土壤中石油烃的降解作用。从石油烃污染土壤中分离纯化出假单胞菌(Pseudomonas sp. E)和中间苍白杆菌(Ochrobactrum intermedium H)。2株菌具有TPHs降解协同作用,最佳复配比例为2∶1,5 d TPHs降解率达到85.97%,显著优于单一菌株。采用玉米秸秆、蟹壳、木屑生物炭载体材料对菌株进行固定,开展50 d室内原位土壤修复模拟实验评估3种固定化菌剂对土壤TPHs的降解性能和酶活性变化。结果表明,各处理组对TPHs的降解率大小依次为:蟹壳生物炭固定化菌剂(78.3%)>玉米秸秆生物炭固定化菌剂(75.7%)>木屑生物炭固定化菌剂(73.9%)>游离混合菌(65.3%)>对照组(9.83%)。其中蟹壳生物炭固定化菌剂降解效率最高,半衰期最短,为22.21 d,土壤中过氧化氢酶、脱氢酶活性均显著增加,土壤肥力明显升高,具有土壤原位生物修复潜力。

复合菌群构建及其石油烃降解特性

为获得高效降解石油烃复合菌群,对实验室保存的菌株进行石油烃降解效果及原油4组分降解能力分析研究,筛选出了4株菌(A1、A3、Y3、Y4),对其进行ITS和16S rRNA分子鉴定,确认4株菌的分类信息,并优化高效降解菌株的复配方式。结果显示:A1属于不动杆菌属(Acinetobacter)、A3属于芽胞杆菌属(Bacillus)、Y3和Y4均为假丝酵母菌属(Candida);A1、A3、Y3、Y4对石油烃的降解率分别为42.27%、40.95%、62.02%、69.84%;其中Y4对烷烃和芳烃降解效果最佳,降解率分别为65.71%和23.69%,沥青质降解效果最好的是A1,胶质降解效果最好的是Y3,降解率分别为22.74%和21.22%,A3对各组分降解能力均衡;A1、A3、Y4复合的菌群降解效果最佳,其降解率高达83.11%,相较于单一菌株提高了1.19—2.03倍;A1、A3、Y4的最佳接种量比例为0.9∶0.9∶1.5,其降解率可达88.34%。该研究成功筛选出一种新的高效降解石油烃的菌群,对进一步研究和应用于石油污染治理具有重要指导意义。

粒径对土壤石油烃荧光特性影响及校正方法研究

采用紫外诱导荧光技术对土壤中石油烃污染物进行检测时,不同粒径土壤会对测量带来较大误差,为了消除土壤粒径(soil particle size,PS)对测量带来的影响,配制3种不同粒径的常见的土壤石油烃污染物(土壤原油、土壤柴油、土壤汽油)样本,搭建紫外诱导荧光检测系统,研究了不同粒径下各类土壤石油烃污染物的荧光特性,构建了土壤石油烃粒径校正方法。结果表明,对于土壤原油、土壤柴油和土壤汽油样本,当样本浓度为4、4和10 g·kg^(-1)时,各类型土壤油类样本的荧光信号与粒径具有良好的线性相关性,相关系数R^(2)分别达到了0.9989、0.9686和0.9045。通过土壤颗粒物吸附模型,对实验结果进行解释分析,建立土壤粒径校正方法,对各类型土壤石油烃样本在不同粒径下的荧光信号进行校正;粒径校正前后3种类型的土壤石油烃荧光强度与浓度的相关系数R^(2)分别由校正前的0.3265、0.0047、0.3298上升到校正后的0.9838、0.9832、0.9533,浓度反演的相对误差(RE)分别为11.02%、5.71%、10.19%。建立的土壤粒径校正方法可以有效地降低土壤粒径对土壤石油烃类污染物荧光强度的影响,为采用紫外诱导荧光技术快速、原位、准确的检测土壤石油烃类污染物提供了理论依据和技术支持。

长江上游潜流带泥沙中石油烃吸附机理研究

生态优先、绿色发展是推动长江经济带发展必须坚持的战略定位,然而随着长江航运的迅猛发展,大量船舶溢油污染物在长江潜流带沉积,威胁生态安全。为研究船舶溢油在长江上游潜流带中的吸附规律,本研究选用长江航运广泛使用的0号柴油为实验用油,以长江上游潜流带泥沙为研究对象,通过室内平衡振荡实验分析不同浓度水溶态石油烃在不同粒径泥沙中的吸附机理。结果表明:长江上游潜流带泥沙颗粒对水溶态石油烃的吸附平衡时间均在2 h左右,吸附过程呈明显的二阶段特征,包括快速(0~1 h)和慢速(1~2 h)两个阶段,快速阶段吸附量在90%以上,吸附量与粒径大小关系显著,准二级动力学模型(R^(2)为0.995~0.997)拟合效果更好。潜流带泥沙吸附过程呈线性趋势特点明显,Henry线性等温吸附模型(R^(2)为0.918~0.996)对等温吸附实验结果的拟合度更高,呈现出强分配、弱吸附的特点。大多情况下石油烃浓度越高、泥沙粒径越小,泥沙单位吸附量则越多,但有机质含量的差异会影响这一规律;此外,水土比降低、盐度升高会使泥沙单位吸附量增加。研究显示,长江上游潜流带泥沙对水溶态石油烃的吸附速率主要受到化学吸附机理控制,以表面有机质溶解分配作用为主,以非均匀表面化学吸附为辅,石油烃浓度、泥沙粒径、水土比、盐度均对石油烃在潜流带中的吸附有一定影响。

细菌-真菌复合菌群构建及石油烃降解条件优化

为获得可高效降解石油烃的细菌-真菌复合菌群,首先通过比较单菌株的降解率,初步筛选出降解能力最高的2株细菌和2株真菌,进一步利用复配和正交等方法构建出具有最佳石油烃降解能力的复合菌群。通过16S rRNA和ITS序列分析对目标细菌和真菌菌株进行分子鉴定,并开展单因素实验对复合菌群的降油培养条件进行优化。结果表明:目标细菌和真菌对石油烃具有一定的降解能力,其降解率分布在17.19%~52.01%;而复合菌群S9(由B2、F4和F5菌株组成)对石油烃的降解率在第7 d可达到60.34%,比单一菌株在相同时间内降解率分别提高了11.03%、17.94%、8.33%。经鉴定,B2为假单胞菌(Pseudomonas)、F4为波氏假阿利什霉菌(Pseudallescheria boydii)、F5为尖端赛多孢子菌(Scedosporium apiospermum)。经培养条件优化后,S9接种量为7.0%(B2占2.0%,F4占2.5%、F5占2.5%)、初始石油质量分数为1%、温度为30℃、pH为7、转速为140 r·min^(-1)的条件下,第7 d对石油烃的降解率可达84.37%,相比优化前提高了24.03%,降解能力提高显著,达到了预期目的。

植物-微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展

石油烃污染引发了严重的土壤污染问题,在各种修复技术当中,植物-微生物联合修复技术以成本低、修复效果好、二次污染少等优点得到广泛重视。文章以植物-微生物联合修复技术为中心,阐述了内生菌-植物联合修复和植物-根际微生物联合修复两种典型的联合修复技术的原理以及最新的应用进展,并总结了当前植物-微生物联合修复技术研究的不足,以期为石油烃污染土壤的生物修复提供参考。

石油烃污染敏感场地健康风险筛选误差的概率方法分析

随着近年来中国城市场地修复行业的迅速发展,准确而有效的场地风险评估在污染场地修复中的地位凸显。中国对污染场地风险评估工作的系统性立法过程相对较晚,在部分规定上,仍采用如将暴露场景简单二分为“第一类用地/第二类用地”,将复杂组分混合物简化为单一标示组分等简化处理,尚未给出针对具体使用场景的场地特性评估指导,可能造成部分特殊场地的筛选评估误差。基于国家标准文件中的“筛选-评估”框架,提出污染场地分级筛选评估过程的误差概念模型。对华南某市的一处重油储罐遗留石油烃污染的非居住性敏感场地(青少年宫),通过基于蒙特卡罗模拟的概率风险评估,对2种石油烃毒性评估假设方法:简化方法和分碳段方法,定量分析石油烃的标准筛选值相对场地特性风险控制值的误差情况。结果表明,简化方法和分碳段方法均给出整体高于第一类用地标准筛选值的石油烃风险控制值区间,且分碳段方法获得的风险控制值高于简化方法。研究讨论了“青少年宫”场地在现行标准“第一类用地/第二类用地”简单二分划定下存在的偏差,定量分析了3种典型误差因素(敏感/非敏感用地界定、非居住敏感用地被视为居住用地、复杂有机物组分简化处理),并探讨了场地调查和风险评估实践中规避误差的方法。研究显示,对于青少年宫等存在非典型暴露场景的特殊场地,引入结合概率风险评估方法的评估机制,可以规避使用简单二元筛选标准导致的误差,从而达成相对平衡和精细化的场地修复目标。

GO/PDMS-PU海绵负载Fe_(3)O_(4)活化过硫酸盐去除地下水石油烃的研究

针对石油烃(TPH)在土壤中长时间不易分解造成地下水长久污染问题,研究了新型复合石墨烯海绵(GO/PDMS-PU)负载Fe_(3)O_(4)活化过硫酸盐体系在不同催化剂质量比、初始pH、过硫酸盐(PS)浓度、TPH浓度以及共存阴离子等条件下降解TPH的规律。结果表明,Fe_(3)O_(4)与GO/PDMS-PU的质量比为1∶2的复合材料降解效率最佳,为88%。当PS浓度为2 mmol/L、催化剂质量浓度为0.3 g/L时,在酸性和中性条件下更有利于TPH的去除,去除效率为85%。GO/PDMS-PU/Fe_(3)O_(4)+PS体系的自由基猝灭实验和EPR测试表明,自由基以·SO_(4)^(-)、·OH为主,存在一定量1O_(2)。

石油烃污染土壤修复的有效方法:表面活性剂洗涤

随着对能源需求的增加,石油资源被广泛开发和利用,不可避免地造成了环境污染。石油是一种常见的土壤污染物,对环境造成严重危害,因此,对石油污染土壤进行补救是一项艰巨的任务。表面活性剂清洗是一种有效的补救手段,表面活性剂可以促进土壤中石油烃的解吸。本文总结了利用基于表面的化学洗涤方法对石油污染土壤进行修复的原理和方法,综述了用于清洗油污土壤的各种类型的表面活性剂及其混合成分,并简要讨论了影响洗涤过程的环境因素。

异位化学氧化处理石油烃污染土壤的工程实践

选用双氧水硫酸亚铁、氧化钙活化过硫酸钠、氢氧化钠活化过硫酸钠3种氧化剂体系处理被石油烃(C_(10)-C_(40))污染的土壤,对比不同氧化剂体系的处理效果,筛选出较好的氧化剂体系,用于指导石油烃(C_(10)-C_(40))污染土壤的异位化学氧化修复工程实施。试验表明,氢氧化钠活化过硫酸钠能高效、稳定地降解土壤中的石油烃(C_(10)-C_(40));当过硫酸钠添加量为5%、氢氧化钠活化过硫酸钠对石油烃(C_(10)-C_(40))的降解效率最高达到83.4%。按照过硫酸钠添加量为2%实践,处理后的污染土壤中石油烃(C_(10)-C_(40))含量满足标准要求。

浅析我国含油污泥综合利用污染控制标准中石油烃类指标限值

由于含油污泥中老化原油含有较高的多环芳烃,以及多环芳烃的环境持久性和人体毒害性,我国现行行业标准中涉及含油污泥土地利用的石油烃类指标限值可能无法满足日益严格的固体废物环境管理要求。系统梳理了我国现行行业、地方及团体标准中上述石油烃类限值,并总结归纳了≤2%限值需要进一步完善的原因,提出了具体的改进方法,以供相关科技人员参考。

土壤石油烃污染的环境效应及修复技术

石油石化行业的石油烃污染土壤防治是环境管理的重点之一。为了降低石油烃污染土壤的环境风险,需要对石油烃污染土壤进行风险管控或修复。论述了国内外土壤石油烃污染的现状及环境效应,对现有土壤石油烃污染的修复技术的研究进展、应用进行了介绍,对不同修复技术的优缺点进行了比较,并对石油烃污染土壤的修复技术发展提出了展望。

壳聚糖固定化石油烃降解菌的降解性能研究

本研究以筛选获得的一株石油烃降解菌HYHG-06为研究对象,选择壳聚糖为固定化载体材料,戊二醛为交联剂,通过交联反应固定化制备壳聚糖固定化石油烃降解菌;通过改变降解环境的温度、初始pH、盐度及石油烃浓度,探究4个因素对石油烃降解菌降解性能的影响。结果表明,固定化菌的降解性能优于游离菌,在温度30℃、初始pH8.0、盐度3.5%、石油烃浓度1.5%的环境条件下,固定化菌的石油烃降解率高达86.62%,可开发高效消油产品,为海上石油污染提供了一种高效可行的生化处理方法。

活化过硫酸盐氧化处理某深基坑土壤高浓度石油烃污染

石油烃是土壤修复场地中重点关注的有机污染物,存在高毒性和持久性。本文以上海普陀区实际土壤修复项目中的深层、高浓度石油烃污染土的氧化修复为案例,讨论了深基坑开挖的风险、应对技术,并通过小试探究了以过硫酸钠、生石灰为代表的高级氧化体系对石油烃的修复效果,小试及中试试验证明,在1%过硫酸钠及1%生石灰的投加量条件下,石油烃污染物的去除率可达到76%。本研究明确了实际大体量石油烃土壤修复过程中的氧化剂及激活剂的有效投加量,补充现有的工程应用数据,为后续相关修复项目提供参考。

Trametes versicolor修复石油烃污染土壤及温室气体释放特征

石油烃是环境中一种难降解的物质,物理化学修复技术成本高、能耗大且不利于环境恢复。杂色云芝(Trametes versicolor)的菌丝能够均质化土壤,是石油烃生物修复的潜在微生物。本文以不同类型石油烃污染为研究对象,以降解率为考核指标,探究杂色云芝对不同类型石油烃的降解性能。在此基础上,研究杂色云芝对石油烃污染土壤的生物修复作用及对温室气体释放的影响,为石油烃污染土壤的生物修复技术应用提供理论指导。结果表明:杂色云芝能有效降解不同类型石油烃,4天内正十六烷被去除了53.55%,9天内原油被去除了21.61%。利用杂色云芝降解模拟污染土壤中的石油烃,修复15天后,正十六烷的去除率达到32.68%,原油的去除率达到4.84%。正十六烷污染的土壤中,污染物被降解并以CO_(2)和CH_(4)的形式释放到环境中,在原油污染的土壤中,CH_(4)的释放量较少,而CO_(2)和N_(2)O的释放量增加。研究结果证明了杂色云芝修复不同类型石油烃污染土壤的可能性,提供了生物修复能产生更少温室气体的理论依据。

石油烃污染土壤阴燃反应特性及修复效果研究

石油开采和运输过程中会产生大面积的石油污染场地,亟需修复。本研究以石油烃污染土壤为研究对象,采用自制的阴燃小试装置研究土壤热值、含水率和空气流量等因素对污染土壤阴燃反应特性及修复效果的影响,并探究了石油烃污染物在阴燃过程中降解路径。结果表明:石油烃污染土壤的阴燃反应温度区间为200~600℃,修复率普遍高于98.5%。当含水率增加5%时,阴燃峰面传播速率约减小46.3%,土壤含水率越高则阴燃峰面传播速率越小;当热值增加1.81 MJ/kg时,阴燃平均峰值温度会升高300℃。阴燃峰值温度随污染土壤热值的升高而增加;当空气流量为15~25 L/min时,阴燃峰面传播速率随空气流量的提高而增加。污染土壤阴燃过程中烯烃类物质的双键基团易被氧化断裂生成醛类物质,同时长链烷烃类物质的碳键易断裂生成中链烷烃类物质。研究显示,阴燃对石油烃污染土壤的修复效果显著,并且可以通过对影响因素的调控实现对阴燃过程的控制,相关结果将为有机污染土壤阴燃修复技术的工程化应用提供理论支撑。

过硫酸盐活化强化污染土壤石油烃去除效能及应用研究

以某场地实际石油烃污染土壤为研究对象,探讨过硫酸盐(PS)在热活化、Fe^(2+)活化、Fe^(0)活化和碱活化条件下对石油烃的去除性能,并进一步评估不同活化方式的能耗。结果表明,石油烃在不同PS活化方式下对石油烃的去除率为:碱活化>Fe^(0)活化>热活化>Fe^(2+)活化。在碱活化PS条件下,当PS投加量为3 mmol/g、NaOH投加量为9 mmol/g、反应时间5.0 h时,石油烃去除率可达86.32%,一级反应速率常数高达0.4285 h^(-1);通过能耗分析得到不同PS活化方式在最佳条件下的能耗为:碱活化<Fe^(0)活化<热活化<Fe^(2+)活化。根据小试结果指导实际石油烃污染场地修复,经24 d的注药与养护,修复范围内石油烃最大质量浓度由30700 mg/kg降至810 mg/kg,污染土壤石油烃去除率达98%左右,修复后土壤石油烃含量满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)第一类用地筛选值。

微生物PRB技术修复石油烃污染地下水的室内实验研究

随着石油及石油产品的广泛使用,地下水石油烃污染日益加重。原位可渗透反应墙(PRB)技术是修复地下水污染的重要手段。基于室内PRB模拟柱实验,采用生物炭固定化石油烃降解菌作为PRB反应介质,探究了PRB装置的最适地下水流量,并初步考察了微生物PRB反应介质的性能。结果表明,微生物PRB装置的最适用地下水流量为6 mL/min,运行30 d对自配废水和实际污染场地地下水石油烃的去除率分别为88.41%和69.72%;随反应进行,出水pH无显著变化,氧化还原电位和溶解氧浓度降低。微生物PRB反应介质性能评价结果表明,该PRB反应介质对直链烷烃(C10~C25)的降解效果较好;对吸附后的固定化菌进行解吸,石油烃析出较为迅速,解吸量为53.66 mg/g。