发酵营养液诱导石油菌促进石油污染土壤生物修复的试验研究

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本研究采用生物刺激的方式,改变试验条件,探究石油污染物质降解的本质,营养液与石油降解菌(简称石油菌)之间存在的关系。并研究改变营养液投加方式对石油污染土壤生物修复的影响,联合生物强化和生物刺激的两种生物修复技术,探讨营养液对外源石油降解菌的诱导能力和石油烃(TPH)修复效率。小分子有机碳源是微生物依赖的营养源,改变葡萄糖和乙酸的碳源配比,探究两者的促进和诱导微生物生长的能力。研究结果如下:(1)与之前的研究相比,在延长反应时间的试验条件下(营养液投加量为3m L),土壤S2的石油烃降解率增加了16.1%,在增加营养液含量和延长反应时间(100d)的试验条件下,土壤S2的石油烃降解率增加了20.7%,可见增加营养液含量和延长反应时间可以强化生物修复石油烃的效率。(2)在100d时土壤S1和S2体系下的CO2产量累加分别高达1.34mol/kg和1.30mol/kg,表明营养液营养为生物修复提供了大量高活性的微生物,远高于化学条件下的微生物活性。(3)营养液可以刺激土著石油降解菌的快速繁殖,其中石油降解菌对碳源的选择分为两个阶段,第一阶段以营养液DOC为主导碳源,石油降解菌处于指数增长阶段,第二阶段以长链烃为主导碳源,石油降解菌数量增长放缓,这两个阶段石油降解菌对于碳源选择的改变是营养液诱导石油降解菌增长降解长链石油烃的机制。(4)间歇投加方式充足的外部营养导致微生物对于碳源的选择发生转变,相对单次投加方式,从微生物活性和石油烃修复效果来看,间歇投加营养液生物修复方式的优势并不是很显著。(5)在60天生物修复周期,外源石油降解菌添加量和石油烃降解率呈线性递增关系,土壤S1和S3在高外源菌量联合营养液方式下,石油烃降解率分别为59%和57%,分别高出不加菌组12%和15%,表明外源石油降解菌可以进一步促进石油污染土壤生物修复,并且外源菌的修复作用主要体现在反应初期。(6)添加小分子碳源葡萄糖和乙酸可以促进石油烃的降解,同时发现葡萄糖组分占比越高,石油烃的降解率越高。小分子碳源在推动长链烃降解上起到一定的作用,土壤S1和S3长链烃最高降解率分别可达47.7%和38.3%。
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