土-水系統(tǒng)中苯系物的化學和生物行為研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟和社會的迅速發(fā)展，石油使用量與日俱增。BTEX是石油裂解產(chǎn)物，化學結構穩(wěn)定，難降解，在其生產(chǎn)、加工、運輸和使用過程中對土壤和水體造成了嚴重的污染，危及人類健康，影響其作為飲用水、農(nóng)業(yè)用水的功能，并導致一系列環(huán)境和社會問題。BTEX在土壤中經(jīng)歷的一系列復雜的物理、化學和生物過程，對其在土壤中的歸宿有著不同的影響。因此，深入研究BTEX在土壤中的污染行為和降解過程，可以為控制和修復地下水中BTEX污染提供科學的依據(jù)，并具有實際應用價

2、值。 本文系統(tǒng)研究了BTEX在土一水系統(tǒng)中的揮發(fā)、吸附一解吸和生物降解過程。首先對比研究了BTEX四種組分及其混合物在不同下墊面中的揮發(fā)行為，然后對不同土壤樣品中BTEX的吸附一解吸規(guī)律及其影響因素進行了探討，進而從不同污染類型的三種土壤中分離篩選出三種BTEX厭氧降解混合菌，分別研究了三種混合菌對BTEX的降解能力，并對厭氧降解的主要影響因素進行確定，最后通過室內(nèi)土柱模擬試驗對不同電子受體條件下土一水系統(tǒng)中BTEX的厭氧降解過

3、程進行嘗試性研究。通過上述一系列的試驗研究，得出了一些新的認識和結論，主要包括： 1．揮發(fā)性有機污染物BTEX在土壤中的揮發(fā)主要受其自身的蒸氣壓高低、下墊面類型和土壤的機械組成的影響。單一組分的揮發(fā)量與時間呈線性關系，但多組份的揮發(fā)量與時間的關系曲線是非線性的。含油量和溫度對BTEX的揮發(fā)影響顯著。隨著含油量增加揮發(fā)速率降低，而溫度升高時揮發(fā)速率加快。 2．試驗選用的淄博地區(qū)兩種典型土壤(壤土和砂土)對苯系物的吸附屬于物

4、理吸附，吸附平衡時間約為48h，吸附等溫線符合Henry直線型吸附模型。有機質(zhì)是影響吸附的主要因素，而pH值和鹽度對吸附量影響甚微，隨著溫度升高吸附量增加。 3．土壤中苯系物的解吸動力學曲線符合對數(shù)型動力學曲線，即隨著時間的延長，解吸量逐漸下降趨于平衡。苯系物的解吸存在明顯的滯后現(xiàn)象，而pH值和鹽度對解吸影響較小。溫度升高時解吸率減小，但升高到25-30℃后，解吸率則升高。 4．在成功篩選、馴化得到三種混合菌后，通過降解

5、能力發(fā)現(xiàn)，從淄博石油污染土壤中篩選得到的混和菌—ZH降解能力較強，可以選作本研究的后續(xù)試驗使用菌種。另外，各因素對苯厭氧降解的影響順序為：加菌量>土壤含水率>溫度。加菌量對苯的厭氧降解有極顯著影響(P<0.01)，溫度和土壤含水率對苯的厭氧降解均有顯著影響(P<0.05)。土壤中BTEX初始含量增加，完全降解所需要時間也相應延長。 5．在SO<,4><'2->還原條件下，土壤中的BTEX均能被降解。而且，在Fe3<'+>還原條件