荧蒽在浅层地下水系统中的迁移转化过程及其微生物强化修复研究

发布时间：2020-05-15 13:26

【摘要】：在长期的人类活动和工农业发展影响下,环境污染问题成了令人类担忧的世界性问题。浅层地下水系统作为地球环境的重要部分,也都受到了不同程度的污染;而且相较于地表水体,土壤和地下水污染更具隐蔽性,而且修复困难。多环芳烃(PAHs)是一种具有三致效应的持久性有机污染物,在环境中来源广泛,在世界各地各种环境中普遍分布。对PAHs污染规律,迁移转化和修复的研究对于环境保护与修复具有重要意义。本文在总结环境中PAHs污染来源、现状等文献综述基础上,以沈阳郊区某场地的浅层地下水PAHs调查为背景展开了浅层地下水系统中PAH迁移转化和生态修复研究。根据采样检测,郊区场地受周边农田和交通影响,地下水中PAHs的总浓度在9.0-3344.7 ng/L范围内,荧蒽的浓度范围在ND-384.3 ng/L内。通过室内土柱模拟实验,包气带表层土壤中浓度20μg/g的荧蒽在淋滤作用下将以2.0μg/L左右的稳定浓度被淋滤出来;淋滤液中的荧蒽有60%-89%被包气带介质吸附,穿过包气带介质后的水溶液中荧蒽稳定浓度约0.6μg/L;含荧蒽200μg/L的污染地下水经过饱和含水介质后,出水中荧蒽浓度仅剩1.1μg/L。根据实际检测数据和土柱模拟参数,推算场地土壤中荧蒽最高浓度为3.8μg/g。在土壤土著微生物的自然降解作用下,初始浓度为200μg/g的荧蒽在64 d后的生物降解率在97.7%左右,降解速率约2.2μg/(g·d)。荧蒽的介入使得土壤中微生物菌落组成和细菌相对丰度发生改变,尤其是γ-变形菌纲和α-变形菌纲细菌;污染土壤在适宜条件下培养一段时间后,部分微生物能够恢复,如α-变形菌纲内的鞘脂单胞菌科、红螺菌目和柄杆菌科细菌,经过驯化后的微生物群落能够在一定程度上加快荧蒽的降解。为加快污染土壤中荧蒽的降解,从污染场地土壤中筛选得到一株柄杆菌科_短波单胞菌属的降解菌,该菌对初始浓度为500μg/L,1000μg/L,2000μg/L荧蒽的降解率在44%-56%之间,而且不受场地重金属Cd复合污染的影响。将该降解菌加入到受荧蒽污染的土壤中能够加快土壤中荧蒽的降解,33 d的降解率可达86.4%,而且降解菌的加入有利于土壤微生物群落多样性的恢复,并能够抑制未定名菌株的生长。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X131.2;X172

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