微氧和反硝化条件下汽油溶解组分中BTEX生物降解的微元体研究

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当前燃油污染地下水作为一个严重的环境问题日益受到关注,该类污染将构成我国水资源安全利用的潜在威胁。本文利用实验室静态微元体实验,开展BTEX的生物降解实验研究。前人在相关研究中,由于研究目的不同,BTEX来源主要是分析纯,为模拟燃油泄漏带来的地下水污染,本次研究采用汽油溶解组分作为碳源,也包括了BTEX组分以外的不同大小分子的复杂组分;另外由于通常浅层含水层处于微氧状态,为模拟这样的实际情况,本次研究着重于微氧与反硝化混合条件,这将更实际地反映真实含水层所处的氧化还原条件,具有鲜明的创新性。 本次研究利用桂林漓江冲积成因含水层物质,设置了汽油溶解组分的微元体实验,同时为了解其它组分对苯降解的影响,以纯苯为材料设置了另一组微元体。实验期长达203天,根据添加污染物情况分0~49d和56~203d两个阶段,研究结果表明: (1)汽油溶解组分BTEX在各微元体中浓度衰减较明显,且BTEX去除与电子受体的利用一致;第一阶段(0~49d) DO和硝酸盐可以同时作为电子受体被利用;第二阶段(56~203d)反硝化成为主要的机理;整个过程中硫酸盐没有被作为电子受体利用。汽油溶解组分中BTEX各组分在不同微元体中的去除效果较好,去除率基本达到90%以上。 (2)汽油溶解组分中除BTEX外的其它组分在BTEX生物降解过程中也同时在利用溶解氧和硝酸盐作为电子受体进行生物降解。 (3) BTEX各组分中苯是最难降解的,其次是邻—二甲苯,而甲苯则是最易降解的,不同条件下乙苯和间,对—二甲苯的生物去除速率大小顺序不一。 (4)单质苯的去除效果均较为明显,不存在生物降解滞后期。纯苯微元体中苯的去除速率大于乙醇与苯共存时的去除速率。 (5)在苯的生物降解过程中,乙醇对苯的降解有很大的抑制作用;另外汽油溶解组分中的其它组分(如TEX)对苯的生物降解也存在一定程度的影响,但是与乙醇相比,对苯的抑制作用相对较小。 本次微元体试验研究可以较好地反映BTEX的生物降解过程,其研究成果也为目前正在开展的含水层模型试验结果(动态条件下)提供解释依据。
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