炼油厂含油污泥生物强化修复效果的综合分析

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含油污泥是一种成分复杂、体积庞大、对人类健康和自然环境都有着巨大危害的物质,其无害化处理一直受到了广泛的关注。目前,对含油污泥的处理主要有物理化学方法和生物方法:物理化学方法包括化学氧化法、焚烧法等方式,其具有成本高、处理效果不理想的缺点;生物处理方法包括植物修复、微生物修复等方式,其具有成本比较低、处理效果相对较好的优点,但是每一种生物处理方式也有自身的缺点,比如植物修复具有周期长、过程缓慢、只能降解植物根部所能延伸区域的石油的缺点,微生物修复技术具有外源细菌对特定的含油污泥适应性差的缺点。本研究首先以陕西延长石油(集团)有限责任公司附近的含油土壤作为菌种来源,从中筛选出石油降解菌,在此基础上采用了植物-微生物联合强化修复的方法处理该厂的含油污泥,并对强化修复的效果进行了综合分析。研究结果如下:(1)经过富集分离得到了3株具有石油降解能力的微生物,经过16S rDNA鉴定,分别为Chryseomicrobium sp.YL2(金黄杆菌属),Gordonia sp.YL3(戈登氏菌属),Acinetobacter sp.YL5(不动杆菌属)。(2)针对筛选到的3株菌进行石油降解特性研究,结果如下:对于这三株石油降解菌,在石油浓度2 g·L-1的时候石油降解率分别是86%、81%、97%;当石油浓度8 g·L-1的时候,石油降解率分别是37%、56%、42%。因此,石油降解菌石油的降解率随着石油浓度的升高而降低。对于这三株石油降解菌,在初始pH值为5时,石油的降解率分别为41%、39%、44%,当pH为7时,降解率分别为69%、74%、64%,在pH是8.5的时候,石油降解率分别为38%、36%、41%。因此,这三株石油降解菌在pH是7的时候,降解率最高,在酸性或者碱性的条件下,石油降解率有所降低。(3)通过植物-微生物联合修复炼油厂的含油污泥,其总石油烃的降解率是66.10%,比自然修复提高了30.49%,且分别高于植物修复(54.20%)和微生物修复(61.65%)。植物或者微生物对于总石油烃组分的降解是有选择性的:植物或者微生物不论是单独作用或者是共同作用对于碳链较短组分(C11-C15)有着较好的降解效率;而对于碳链较长组分(C26-C29)降解效率都比较低;而对于中等长度组分(C16-C25),植物-微生物修复是优于植物或者微生物的单独作用的,这说明植物和微生物之间存在着一定的相互作用促进石油烃的降解。(4)在植物-微生物的联合修复过程中,其微生物总数达到最高值的时候是5.82E+7 cfu·g-1,是微生物修复(其微生物总数是2.21E+7 cfu·g-1)的2.63倍,是植物修复(其微生物总数是1.98E+7 cfu·g-1)的2.94倍,这说明植物和微生物存在着协同作用来促进微生物总数增长。(5)在植物-微生物联合修复的过程中,其脱氢酶活性最高是198.48μg·g-1·h-1,是自然修复(46.8μg·g-1·h-1)的4.24倍,大于植物修复和微生物修复的单独作用,说明植物-微生物可以协同去除总石油烃,具有良好的修复效果。(6)通过植物-微生物联合修复的含油污泥,生物毒性是2691 mg·kg-1,约是初始值的三分之一,低于植物修复和微生物修复的单独作用,因此植物-微生物联合修复处理含油污泥的有效方法,可应用于生产实际。
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