基于沙蠶多功能群匹配的濕地微宇宙對(duì)石油烴去除效果研究.pdf

1、隨著石油污染的日益嚴(yán)重，其修復(fù)問題越來越受到重視。生物修復(fù)技術(shù)因其成本低、效率高、速度快和不易二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)場去除石油烴污染的重要選擇途徑。
　　本研究針對(duì)我國近岸灘涂濕地石油污染生境修復(fù)的科學(xué)問題，通過濕地微宇宙方法模擬海洋潮間帶溢油污染環(huán)境，并構(gòu)建基于沙蠶的生物多功能群匹配的原位生物修復(fù)模式，利用超聲-熒光分光光度法和氣-質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）分析沙蠶、翅堿蓬和降油微生物等不同修復(fù)生物聯(lián)合修復(fù)組合對(duì)石油烴的降解率，揭

2、示沙蠶的生物擾動(dòng)作用對(duì)翅堿蓬和降油細(xì)菌體系去除、降解石油烴的強(qiáng)化效應(yīng)，旨在為海洋潮間帶溢油污染的生物修復(fù)提供參考和數(shù)據(jù)支持。本論文主要研究結(jié)果如下：
　　（1）利用正交實(shí)驗(yàn)分析了石油污染底質(zhì)超聲萃取方法中的各個(gè)條件因素對(duì)石油烴萃取效率的影響，確定了最適石油污染底質(zhì)的超聲萃取的條件，萃取劑為二氯甲烷，萃取溫度為30℃，萃取時(shí)間為15min，液/固比為6:1。比較了不同濃度石油中該方法的萃取效率，發(fā)現(xiàn)該超聲萃取法在濃度較高的石油污染土

3、壤的萃取中效果更好，且萃取兩次為最優(yōu)選擇，通過兩次萃取，2﹪、1﹪、0.5﹪和0.1﹪的石油污染底質(zhì)的萃取率分別達(dá)到90.09﹪、88.86﹪、82.65﹪和85.71﹪，萃取效果良好。
　?。?）在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)用濕地微宇宙和慢性毒性實(shí)驗(yàn)方法，構(gòu)建了沙蠶-翅堿蓬-降油細(xì)菌功能群匹配的生物修復(fù)模式，進(jìn)行石油污染修復(fù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)土壤石油濃度，即500mg/kg、1500mg/kg和3000mg/kg，分別

4、記為I、Ⅱ和III；同時(shí)，設(shè)置了4種生物功能群組合配置，分別為降油細(xì)菌組（B）、沙蠶+降油細(xì)菌組（NB）、翅堿蓬+降油細(xì)菌組（SB），沙蠶+翅堿蓬+降油細(xì)菌組（NSB），并設(shè)置空白對(duì)照組，記為C。結(jié)果表明，經(jīng)過70d的實(shí)驗(yàn)，各生物修復(fù)組合處理下的不同石油污染底質(zhì)的石油降解率均顯著高于C組（P<0.05）。其中，NSB組70d后I、Ⅱ和III的石油降解率分別達(dá)到51.91％、47.78%和40.59%，顯著高于NB組和SB組（P<0.05

5、）。另外，NB組和SB組在Ⅱ和III濃度實(shí)驗(yàn)中對(duì)石油降解率顯著高于B組（P<0.05）；而在I中，這三個(gè)修復(fù)組合的石油降解率差異雖未見顯著，但仍依次為NB組＞SB組＞B組。在不同濃度的石油污染實(shí)驗(yàn)中，各生物修復(fù)組合石油降解速率在實(shí)驗(yàn)前30d都是呈現(xiàn)遞增趨勢，石油降解速率最快的時(shí)間段是15d～30d，其中NSB組在不同濃度處理組的石油降解速率均高于其他修復(fù)組合，分別達(dá)到1.14%/d、1.20%/d和1.26%/d。而在30d～70d的實(shí)

6、驗(yàn)中，各生物修復(fù)組合石油降解速率則明顯下降。
　?。?）利用GC-MS對(duì)正構(gòu)烴的降解情況進(jìn)行研究，結(jié)果表明，各處理組正構(gòu)烴的降解率均隨碳鏈長度的增大而明顯減小。其中，NSB組在不同石油污染濃度底質(zhì)中各階段各組分的降解率均高于其他組合，至70d時(shí)，在不同濃度處理組中正構(gòu)烴平均降解率分別達(dá)到22.89%（I）、25.12%（II）和24.02%（III）。各處理組正構(gòu)烴降解率均顯著高于與對(duì)照組（P<0.05），其降解率隨底質(zhì)石油污染濃

7、度的增加而增加。另外，SB組在濃度III中的平均降解率高于NB組，分別為18.38%和15.01%。B組的正構(gòu)烴降解率則隨石油污染濃度的增加而降低，分別為15.65%（I），13.81%（II）和10.04%（III）。
　?。?）對(duì)多環(huán)芳烴的降解效果研究結(jié)果表明，各處理組合對(duì)于多環(huán)芳烴的降解效果隨之其環(huán)數(shù)增多而明顯降低。就降解效果而言，NSB組最佳，B組最低，如至70d時(shí)，NSB組各石油濃度下多環(huán)芳烴平均降解率分別達(dá)到54.93