多环芳烃污染土壤的生物泥桨反应器处理技术研究

多环芳烃（PAHs）作为一种普遍的环境污染物已开始在一些地区的土壤中高度富集，特别是在与石油、天然气和木材防腐有关的工厂所在地尤为如此。它们作为优先环境污染物而引起人们的关注是因为其中的许多种类已被证明是致癌物、致畸物和诱变剂。多环芳烃在土壤中具有相对稳定性，因此它比一般有机污染物更难降解。生物泥浆反应器已被国外证明是最有效的有机污染土壤清洁方法。本项研究利用自设计的国内第一个生物泥浆反应器对污染土壤中的多环芳烃在生物泥浆反应器中的降解条件进行研究，并优化其运行工艺参数。本研究采用三环的菲和四环的芘作为多环芳烃供试化学品。处理装置为小型的生物泥浆反应器（15L／个）。反应器配备搅拌、通气和温度控制装置，在好氧条件下进行。本项研究设计了七组不同的处理条件：不同的起始浓度（PAHs）、不同的温度（10℃，20℃，30℃）、不同的微生物接种量（5％，10％，15％，20％[W／W]）、不同的表面活性剂浓度（Tween－80），研究了生物泥浆反应器在不同处理条件下对多环芳烃污染土壤的净化效果。研究结果表明，温度变化、表面活性剂浓度、接种量均对菲和芘的生物降解有明显影响。菲（3环）在生物泥浆反应器中其浓度很快降低，在360小时内去除率达97％。芘（4环）在实验浓度下下降相对较慢，360小时最高去除率也可达87％以上，平均去除率为50％以上，去除效果明显。在本研究中，多环芳烃在反应器中生物降解的最佳条件是20℃－30℃、水土比为2／1、接种量为5％、添加Tween－80的浓度为10mg／kg。本项研究首次将多环芳烃的生物泥浆反应器降解过程分为两个阶段，第一阶段是多环芳烃的快速降解阶段；第二阶段是降解停滞阶段。指出共代谢底物应在第二阶段投加为宜；研究了影响菲与芘生物半减期的因素；指出了初始浓度对菲与芘生物降解效果的不同影响；对泥浆反应器处理PAHs的运行条件进行了较为全面的研究，为这一技术的广泛应用奠定了基础。