土-水系统中苯系物的化学和生物行为研究
随着经济和社会的迅速发展，石油使用量与日俱增。BTEX是石油裂解产物，化学结构稳定，难降解，在其生产、加工、运输和使用过程中对土壤和水体造成了严重的污染，危及人类健康，影响其作为饮用水、农业用水的功能，并导致一系列环境和社会问题。BTEX在土壤中经历的一系列复杂的物理、化学和生物过程，对其在土壤中的归宿有着不同的影响。因此，深入研究BTEX在土壤中的污染行为和降解过程，可以为控制和修复地下水中BTEX污染提供科学的依据，并具有实际应用价值。
本文系统研究了BTEX在土一水系统中的挥发、吸附一解吸和生物降解过程。首先对比研究了BTEX四种组分及其混合物在不同下垫面中的挥发行为，然后对不同土壤样品中BTEX的吸附一解吸规律及其影响因素进行了探讨，进而从不同污染类型的三种土壤中分离筛选出三种BTEX厌氧降解混合菌，分别研究了三种混合菌对BTEX的降解能力，并对厌氧降解的主要影响因素进行确定，最后通过室内土柱模拟试验对不同电子受体条件下土一水系统中BTEX的厌氧降解过程进行尝试性研究。通过上述一系列的试验研究，得出了一些新的认识和结论，主要包括：
1．挥发性有机污染物BTEX在土壤中的挥发主要受其自身的蒸气压高低、下垫面类型和土壤的机械组成的影响。单一组分的挥发量与时间呈线性关系，但多组份的挥发量与时间的关系曲线是非线性的。含油量和温度对BTEX的挥发影响显著。随着含油量增加挥发速率降低，而温度升高时挥发速率加快。
2．试验选用的淄博地区两种典型土壤(壤土和砂土)对苯系物的吸附属于物理吸附，吸附平衡时间约为48h，吸附等温线符合Henry直线型吸附模型。有机质是影响吸附的主要因素，而pH值和盐度对吸附量影响甚微，随着温度升高吸附量增加。
3．土壤中苯系物的解吸动力学曲线符合对数型动力学曲线，即随着时间的延长，解吸量逐渐下降趋于平衡。苯系物的解吸存在明显的滞后现象，而pH值和盐度对解吸影响较小。温度升高时解吸率减小，但升高到25-30℃后，解吸率则升高。
4．在成功筛选、驯化得到三种混合菌后，通过降解能力发现，从淄博石油污染土壤中筛选得到的混和菌—ZH降解能力较强，可以选作本研究的后续试验使用菌种。另外，各因素对苯厌氧降解的影响顺序为：加菌量>土壤含水率>温度。加菌量对苯的厌氧降解有极显著影响(P<0.01)，温度和土壤含水率对苯的厌氧降解均有显著影响(P<0.05)。土壤中BTEX初始含量增加，完全降解所需要时间也相应延长。
5．在SO<,4><'2->还原条件下，土壤中的BTEX均能被降解。而且，在Fe3<'+>还原条件下，反应进行的前30天BTEX各基质均能被降解，但是在试验后期苯和对．二甲苯的降解反应停止，邻．二甲苯和间．二甲苯的反应速率减慢，而甲苯和乙苯在试验的整个过程反应速率不变。
土壤污染;水体污染;苯系物;挥发;吸附;解吸;生物降解
中国海洋大学
博士
环境工程
郑西来
2007
中文
X52;X53
109
2007-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）