《新疆农业大学》2014年硕士论文

发布时间：2016-10-25 09:43

  本文关键词：新疆石油污染土壤修复技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

《新疆农业大学》 2014年

新疆石油污染土壤修复技术研究

韩妮  

【摘要】：石油污染土壤污染是新疆石油产区的主要污染之一，其修复对于干旱区脆弱的生态环境系统有着重要的意义。为了给石油污染土壤的修复手段提供技术支持和理论依据，本课题针对干旱区石油污染的土壤的现状以及石油污染土壤修复手段存在的主要问题，设计并采用三种修复手段对污染土壤进行了修复，。首先，以通过人工配制的低、中、高浓度由低浓度到高浓度(0g/kg～80g/kg)的石油污染土壤，模拟石油污染土壤的自然降解过程，通过通过调节土壤水分、C: N值达到模拟不同的土壤环境，动态监测土壤呼吸作用和土壤中pH值、脱氢酶、过氧化氢酶以及多酚氧化酶三种酶活性的动态变化，以宏观的角度了解分析不同水分和C/N比条件下，石油污染绿洲土壤的自然降解过程的变化，以及不同土壤环境下的石油降解率。其次，在低浓度、到中浓度（20g/kg）石油污染的绿洲土壤，采用植物修复手段技术，采用玉米、盐地碱蓬以及狗牙根三种植物作为供试材料，研究了不同浓度的石油污染土壤条件下三种植物的响应三种植物对不同浓度污染土壤的修复效果。最后，针对10g/kg、20g/kg两个中、高浓度的石油污染绿洲土壤，分别进行了微波热修复和过氧化氢化学修复技术的研究。在微波热修复中，将添加生物黑炭介质与微波技术想相结合，在单因素试验的试验基础上，采用Box-Behnken实验设计和响应曲面，以生物黑炭作为外源吸波介质，对研究了微波辐射时间、土壤含水率等因素对石油污染土壤的微波热修复的影响效率进行修复研究。在过氧化氢化学修复过程中，对于过氧化氢投加量以及土壤含水率设计二因素三水平试验进行实验调控，研究对比不同石油污染浓度下过氧化氢化学修复效果。研究取得的主要结果如下： （1）新疆石油污染土壤自然降解模拟研究受石油污染的土壤pH值呈现碱性，在整个实验周期中pH值有下降的趋势。石油污染浓度对土壤中脱氢酶活性有着显著影响，并且C: N值与土壤含水率之间可能存在交互作用。过氧化氢酶活性在低C: N值情况下，受石油浓度影响较大。多酚氧化酶在C: N值为6:1时活性较大。在受污染后的前6天，石油浓度为5、10、15g/kg的条件下，石油对土壤呼吸强度表现为抑制作用，随着石油浓度的增加，抑制作用转变为激发作用；在受污染后第14天添加石油14d后，所有处理土壤呼吸速率均达到平衡，但受石油污染的土壤环境中土壤呼吸强度仍高于对照组；这说明石油污染土壤后，改变了土壤的自然生态。土壤水分条件对石油污染土壤呼吸作用无显著影响(pP0.05)，而C/N比C: N值对呼吸作用有显著增强的效果(Pp0.05)。通过对受污染60天后的土壤中石油烃物质的监测检测，发现影响其最终降解率的因素与影响土壤呼吸速率的因素相一致。对比大量研究发现，在石油污染的土壤生态系统中，影响土壤呼吸的因素作用强度也与一般生态系统有区别，影响效果依次为C: N值C/N值、石油原油浓度和土壤水分含量。 （2）新疆石油污染土壤的植物修复效果研究研究表明不同的修复植物对土壤中石油污染浓度的响应不同，其中低浓度的石油污染（5g/kg）能够有效的刺激玉米的生长，其地上生物量有显著的增加(pP0.05)；同时狗牙根对中高浓度的石油原油污染（5g/kg-～20g/kg）绿洲土壤具有较高的耐受性和适应性；同时我们发现在绿洲土壤;中，中等浓度石油污染条件在盐分含量较低的情况下可促进盐地碱蓬地上生物量(pP0.01)。土壤中石油烃的烃降解率表明，狗牙根对土壤中低浓度（10g/kg）石油污染的绿洲土壤的烃降解率最高。 （3）微波辐射新疆石油污染土壤的微波热对石油污染土壤修复效果研究对于20g/kg石油污染浓度的土壤，其微波热修复的最佳修复条件是：微波辐射时间为10min，土壤含水率为10.3%，生物黑炭的添加量为6.9%，此时污染土壤中石油烃的降解率可达到95.76%。 （4）新疆石油污染土壤的过氧化氢修复效果研究H2O2修复石油污染土壤作用效果研究在10g/kg石油污染的土壤中，土壤含水率为50%，过氧化氢投加量为0.6ml/g的条件下，石油烃的降解率最高。在20g/kg石油污染的土壤中，，土壤含水率为50%，过氧化氢投加量为0.4ml/g的条件下，石油烃的降解率最高。

【关键词】：
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X53
【目录】：

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