石油烃污染场地低温修复机制研究进展

生物修复一直是石油烃污染场地修复技术的研究热点,已经取得了很多实验和理论认知。但是,现有研究主要集中在中高温环境下,而在实地修复中,生物修复往往要跨越中低温期,此时,无论是土著还是外源微生物的生理特性都将发生改变;由于细胞活力低,这一时期经常在修复过程中被忽视,或是采用缺乏针对性的常规工艺而事倍功半。本文围绕低温生物修复技术,概述了低温石油烃降解微生物的研究现状,重点介绍了长链烷烃、苯及其同系物、多环芳烃三大类典型石油烃的低温代谢机制和主要代谢途径;在此基础上,从脂肪酸的组成、蛋白的低温表达、特殊蛋白的合成以及酶的结构适应性等4个方面,进一步剖析了低温环境下细胞生理生化特性的微观变化,这种低温微生物独有的适冷机制决定了其特有的低温降解特性,并成为低温修复的核心。分析表明,低温期生物修复应该得到足够重视:一方面,充分而合理地利用漫长的低温期,针对性实施低温期受控修复,提高营养盐利用率,可以有效提高生物修复效率;另一方面,深入研究细胞低温代谢和适冷机制有助于指导低温修复手段的实施,将成为切实可行的发展方向。

谷氨酸棒菌DC1对重金属污染土壤的低温修复及其稳定性

耐冷菌在低温下能通过诱导作用形成重金属的碳酸盐沉淀,在寒区重金属污染土壤修复方面具有重要的应用潜力,但目前缺乏对多种重金属污染土壤的修复及其稳定性的研究。试验研究了1株耐冷碳酸盐矿化菌(谷氨酸棒菌DC1)在低温条件下对土壤中4种重金属的固定作用及其稳定性。结果表明:菌株DC1的发酵液可通过诱导作用将土壤中的可交换态Cd、Pb、Cu、Ni转化成碳酸盐结合态,转化比例分别为79.8%、72.6%、39.9%、33.6%,并提高土壤的pH,从而使土壤中有效态Cd、Pb、Cu、Ni的含量分别降低了90.5%、83.4%、35.1%、36.6%。土壤酸化可降低菌株DC1对土壤中Cu和Ni的固定效果,但对Pb和Cd无明显影响。模拟旱田、水田和施肥培养条件下,菌株DC1诱导的Pb和Cd碳酸盐沉淀在土壤中的重金属释放能力较低,培养30 d后土壤有效态Pb和Cd含量均无明显增加。说明菌株DC1可用于重金属污染土壤的碳酸盐沉淀修复,在Pb和Cd污染土壤修复方面有明显的应用优势,但对于Cu和Ni污染土壤的修复需要注意土壤酸化对修复效果的影响。

低温微生物环境污染修复技术研究进展

生物修复技术由于成本低、效果好、对环境负面影响小,且无二次污染等优点,受到普遍的关注,已成为环境治理的重要方法和技术。目前微生物修复技术多以常温微生物为主,而在自然环境中,占地表绝大部分的极地、海洋、湖泊以及高山和高纬地区的土壤等,其全年平均温度大多在15℃或以下,恰恰是低温微生物的最适生长温度。因此,以低温微生物为主的生物修复技术,在常年低温的极地、海洋、高山或高纬区域以及若干地区冬季进行污染物的生物降解方面有独到的优势。目前,以低温微生物为主体的低温生物修复技术已成了生物修复技术研究领域的热点。从4个方面讨论目前利用低温微生物所开展的低温生物修复技术的最新发展动态。

基于氢键交联的低温自修复聚合物

针对聚合物存在的低温自修复速率低的问题,通过将具有柔性分子链的氨基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和丙二酰氯(C3H2Cl2O2)进行缩聚,制备得到多重氢键交联的聚二甲基硅氧烷交联聚合(H2PDMS)网络。柔性分子链有效降低了聚合物的玻璃化转变温度(Tg≈−120℃);H2PDMS在−25℃环境下,40 min后拉伸模量的修复效率高达97%。通过N―H和C=O之间多个氢键的可逆断裂与形成,实现了聚合物的室温快速修复以及低温高效修复,对未来设计并制备极端低温环境下修复材料具有重要意义。

新型低温镀铁修复工艺介绍

本文介绍了低温镀铁的原理、工艺流程及质量检验方法。

低温压力容器接管口的焊接修复

对低温压力容器接管口修复中焊接存在的问题进行分析,分析了焊接缺陷产生的原因,通过对焊接工艺和热处理方法两个 方面进行严格控制以避免焊接缺陷的产生,确保修复一次成功。

某液氮槽车受损车架的修复分析

针对槽车在运输过程中液氮意外泄漏使槽车车架出现裂纹的情况,经过探伤和金相分析,研究车架材料基体状态,对裂纹处取样进行力学性能测试,结合目视液氮流经区,确定车架液氮流经区材料力学性能与裂纹处距离有一定关系。根据分析结果,制订了车架的局部修复工艺,对修复后的车架测试后,车架满足使用要求,为材料局部经极低温度影响后的修复提供借鉴。

液压缸活塞杆的修复

由于使用和操作不当,造成活塞杆表面大面积拉伤、划伤或被化学腐蚀出凹坑,都会产生泄漏,影响工作。但因其价格比较昂贵,修复很有必要,采用无刻蚀低温镀铁修复工艺是较好的选择。

极地海洋石油烃污染物的生物降解研究进展

随着南极考察活动的发展和北极地区的开发利用,极地海洋中的石油烃污染逐渐增多。由于这些地区常年处于低温状态,石油烃的自然降解非常缓慢。生物降解是修复污染的一个主要机制,具有经济、高效的特点。极地海洋环境中存在着大量烃降解菌,它们在清除当地石油烃污染中发挥了很大作用,并显现出了低温修复的潜力。本文从极地海洋环境中的石油烃降解菌、影响低温降解的因素、降解基因和低温生物修复四个方面介绍了国外对该领域的研究成果。