Distribution, transformation, and long-term accumulation of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in different tissues of fish and piscivorous birds

The present study monitored 10-year-old fish and piscivorous birds from sites contaminated for many Stars. The data reflected the results of actual, long-term environmental exposures, The results demonstrate that different tissues of fish have quite different concentrations of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/F), The concentration order of PCDD/F within fish is liver congruent to egg congruent to intestines kidney congruent to hearts gill congruent to bladders > muscle > brain. The concentration order of PCDD/F within piscivorous birds was livers egg congruent to hearts muscle congruent to stomachs brain, The results obtained also demonstrate that the accumulation patterns of piscivorous birds and fish are quite different. The tissues of fish and piscivorous birds have different capacities for bioaccumulation and biotransformation of PCDD/F; variable proportions of TEQs were also found throughout their bodies. In fish, toxic equivalency quotient (TEQ): PCDD/F ratios in various tissues ranged from 0.01 to 0.07, whereas in birds the ratios ranged from 0.07 to 0.43. If the concentrations are normalized with lipid content, the results vary less. The effect of different lipid properties is obvious in the case of brain tissue, which is richer in phospholipids. (C) 2000 Academic Press.

Cytological and biochemical alterations in Carassius auratus hepatocytes from exposure to sediment containing dioxins and related compounds

Cytological and biochemical alterations of crucial carp (Carassius auratus) hepatocytes were characterized after exposure to sediments from a lake contaminated with dioxins and other industrial chemicals. Carp were exposed in 20 L water containing 25, 50, or 100 g of contaminated sediment for 2 and 4 weeks. Ultrastructural changes in the liver were characterized by severe enlargement of hepatocytes. Alterations in the cell. included formation of condensed and irregular cell nucleus, polynuclei, dispersed heterochromatin, enlargement of the nucleolus, and degeneration of the nucleus. Mitochondrial numbers were reduced and cristae were deformed. Myelin figures and lysosomes were increased, and sometimes cell organelles and cell matrix were totally lost after 4 weeks of exposure. The ultrastructural alterations were correlated with exposure time and sediment concentrations. Hepatosometic index was significantly increased in experimental groups at 2 and 4 weeks as compared with the control group. EROD enzyme activities were strongly induced in liver. A trend from rough endoplasmic reticulum (RER) to SER was observed. Our results suggest that the dioxin-like compounds bound by sediment were bioavailable to C. auratus and cause sublethal effects.

Comparative extraction of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/F-s) from a variety of solid samples

Extraction experiments with spiking of C-13(12)-PCDD/Fs were performed with a variety of PCDD/Fs contaminated samples. The extraction recovery of PCDD/Fs was mainly influenced by PCDD/Fs concentration and the sample matrix. Generally, the first soxhlet extraction with toluene has suitable recovery. From the selected samples, only FAMS4 and 5 which are fly ashes with high concentration, the recovery of the first soxhlet extraction with 24 hr. is low, but PCDD/Fs were almost completely removed after 72 hr. Copyright (C) 1996 Elsevier Science Ltd

Rhodococcus qingshengii sp nov., a carbendazim-degrading bacterium

A Gram-positive, aerobic, non-motile, mesophilic strain, djl-6(T), able to degrade carbendazim, was isolated from a carbendazim-contaminated soil sample from Jiangsu province, China. The taxonomic position of this isolate was analysed by using a polyphasic approach. Chemotaxonomic analysis including peptidoglycan type, diagnostic sugar composition, fatty acid profile, menaquinones, polar lipids and mycolic acids showed that the characteristics of strain djl-6(T) were in good agreement with those of the genus Rhodococcus. DNA-DNA hybridization showed that it had low genomic relatedness with Rhodococcus baikonurensis DSM 44587(T) (31.8%), Rhodococcus erythropolis DSM 43066(T) (23.8%) and Rhodococcus globerulus DSM 43954(T) (117.7%), the three type strains to which strain djl-6(T) was most closely related based on 16S rRNA gene sequence analysis (99.78, 99.25 and 98.91% similarity, respectively). Based on the phenotypic properties and DNA-DNA hybridization data, strain djl-6(T) (=CGMCC 1.6580(T) =KCTC 19205(T)) is proposed as the type strain of a novel Rhodococcus species, Rhodococcus qingshengii sp. nov.

铬污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的RFLP分析

对污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的变化进行研究。【方法】以淹水培养后的模拟铬污染土壤为供试材料,通过直接提取土壤中总细菌DNA,利用细菌专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立克隆文库。利用PCR-RFLP技术,分析比较了土壤淹水10 d(对照,S1)、添加Cr(Ⅵ)淹水10 d(S2)、添加Cr(Ⅵ)和Fe(OH)3淹水10 d(S3)及20 d(S4)4个处理中土壤细菌群落的变化。【结果】用专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立了克隆文库;用限制性内切酶RsaⅠ进行细菌16S rDNA PCR-RFLP分析,分别得到123,120,97和69个酶切类型,库容值分别为54.92%,55.43%,65.33%和76.60%;Shannon-Wiener指数、Gini指数、物种丰富度指数(dMa)和物种均匀度指数(Jgi)均表现为S1>S2>S3>S4,以上4个指数的变异系数分别为11.51%,1.84%,23.64%和1.55%;基于细菌多样性参数的聚类分析结果,将对照S1和添加Cr(Ⅵ)处理的S2归于一类,而2个添加Fe处理的土壤S3和S4聚为一类。【结论】经过10 d淹水处理,...

污染土壤修复基准建立的方法体系、案例研究与评价

为了今后我国在国家层面上建立污染土壤修复基准系统，促进我国国家生态安全体系的建立，本研究对国外发达国家建立污染土壤修复基准的情况进行了系统详细的文献检索。结合一些发达国家土壤修复标准以及我国土壤污染实际情况，提出建立污染土壤修复标准应从多方面综合考虑。并且以铅和乙草胺两种在我国东北地区普遍存在的污染物作为研究对象，首次开展区域水平上建立污染土壤修复基准方法和修复效果评判的尝试性研究。 通过农作物（小麦、大豆和白菜）发芽毒理实验，以食品卫生标准为反推基础的农作物毒物吸收实验，土壤动物毒理实验，生化水平毒理实验，土壤化学毒理实验和土壤酶学水平效应实验得出对土壤中主要组分和功能不产生影响，棕壤中乙草胺和铅浓度阈值。其基准不是所谓的不产生不良或有害影响的最大单一浓度或单一的无作用剂量，而是一个基于不同保护对象的多目标函数或一个范围值，所以对于不同的修复要求和保护对象确定乙草胺的修复阈值为0.4～12mg·kg-1，铅的修复阈值为3.98～793 mg·kg-1。 以沈阳某冶炼厂废弃厂区重金属污染监测为依据，采用美国环保局（US EPA）最新的人类健康风险评价标准方法对冶炼厂废弃地块污染土壤进行评价的结果显示：冶炼厂厂区内土壤污染非常严重；无论是工业用地假设还是休闲用地假设，由无机Cu 造成的人类健康风险在整个风险中所占的比例最大；单纯依靠US EPA 的健康风险评价并不能正确指示出土壤的潜在风险。运用土壤酶、暴露在土壤环境中的陆生植物以及与土壤环境直接接触的无脊椎动物等可靠的生态毒理指标，来判定、评价污染土壤的修复效果是可行的。

微生物固定化方法修复多环芳烃污染土壤

针对传统游离微生物修复技术的缺点和弊端，提出了采用固定化微生物技术修复受多环芳烃污染的非流体介质的新课题。本文筛选出2株高效降解菌，并进行了固定化载体筛选，优化并确定了3种固定化工艺。通过实验室模拟实验，考察了固定化菌对PAHs污染非流体介质的修复能力，最后通过扫描电子显微镜（SEM）分析，对固定化微环境强化修复机制进行了初步探讨。 细菌芽孢杆菌（Bacillus sp.，SB02）和真菌毛霉（Mucor sp.，SF06）对土壤中的Pyr、BaP降解率高，降解速率快，为高效降解微生物。 碱化后的泥炭土适宜作为细菌固定化载体；玉米芯适宜作为真菌固定化载体；改性后蛭石适宜作为混合菌固定化载体。这些载体来源广泛，成本低廉，工艺简单，安全无毒。 将固定化菌应用于Pyr、BaP污染土壤的修复，考察了初始接种量、环境温度、土壤含水量对固定化菌降解Pyr、BaP的影响，固定化菌对不同系列浓度Pyr、BaP的降解，以及固定化菌在不灭菌土壤中对Pyr、BaP的降解，表明固定化菌对土壤中Pyr和BaP的降解率均高出游离菌20%，固定化混和菌降解效果最好，其次是固定化真菌，再次是固定化细菌。 SEM分析了固定化颗粒的微观结构和微生物在颗粒内部的形态变化，结果表明颗粒内部丰富的疏松多孔结构和巨大的比表面积为微生物提供了适宜的生存空间，使吸附固定化成为可能。 固定化菌对沈抚灌区PAHs污染土壤修复效果非常理想，经过6个月，土壤中总PAHs的去除率达70.3%，高于游离菌。

土壤低剂量PAHs污染生态毒理诊断指标研究

本文探讨了蚯蚓细胞色素P450作为生物标记物诊断土壤低剂量PAHs污染的可行性，主要以蚯蚓P450含量和AHH活性二项指标为主，开展“土壤低剂量PAHs污染敏感生态毒理诊断指标研究”，并结合其它分子毒理诊断指标，通过指示敏感性比较，最终建立土壤低剂量PAHs污染早期诊断的敏感生物标记指标或指标组合，为土壤污染早期诊断奠定基础。 蚯蚓P450含量测定方法研究表明，在强化预处理的基础上，通过微粒体增溶、物理分离和解剖后内脏直接测定等去干扰手段均可实现P450含量的测定。通过三种方法的比较，最终确定内脏直接测定法为最佳方法。在此基础上，对CO通气量进一步优化，确保P450含量的准确定性和定量。 低剂量PAHs胁迫下蚯蚓细胞色素P450响应研究表明，P450含量和AHH活性两指标随暴露时间的增加总体上表现为“先诱导后抑制”的响应规律，且响应因PAHs的不同而存在差异，对芘的指示效应最强，荧蒽次之，菲最弱，与其毒性大小相关。其中，AHH对PAHs的指示作用优于P450含量，两指标的响应情况显示了它们作为生物标记物的可行性。为增强污染诊断的灵敏性和有效性，可将蚯蚓P450含量和特异性同工酶活性联合，彼此互为补充，共同应用于土壤污染生态毒理诊断中。 低剂量PAHs胁迫下，参比指标的响应情况与P450相比结果显示，P450含量和AHH活性的指示效应最明显；SOD和POD活性的指示次之；GST和CAT活性虽表现出指示效应，但并不是对三种PAHs都具有指示效果；MDA含量对低剂量PAHs的指示性最差。不同指标对污染物的指示敏感性存在差异，因而在进行土壤污染生态毒理诊断时，应选用多指标联合，彼此相互补充，以适应不同污染状况下的污染诊断。酶活性对毒物暴露的响应在时间上是一个动态变化过程，单一时段的暴露结果可能不足以揭示污染物的毒性效应，选择多时段检测对污染暴露的灵敏指示尤为重要。 应用蚯蚓生化指标对沈阳污灌区土壤进行毒性诊断，结果表明P450、AHH、GST、POD和CAT五个指标通过不同时段的检测均可对供试土壤显示出指示效应；而SOD和MDA两指标均出现“漏诊”现象。同实验室条件下低剂量污染情况相比，P450含量和POD的指示效果在两种情况下均较好；AHH、SOD在实验室条件下的指示更为优越；而GST、CAT和MDA更适合于污染物复杂的实际土壤诊断。研究结果从实际应用的角度再一次证实，任何一种指标若采用单时段的检测均存在其污染诊断的“盲区”。在进行实际环境污染诊断时，采用多指标和多时段检测是不可或缺的。

镉、铅污染土壤的植物-微生物联合修复研究

植物－微生物联合修复是利用微生物作为植物修复重金属土壤的一种强化手段，在弥补单纯植物及微生物修复技术不足的同时，利用植物和微生物的共存体系提高植物修复效率。本研究考察了向日葵（Helianthus annuus L.），芥菜（Brassica juncea L.），紫花苜蓿（Medicago sativa L.）和蓖麻（Ricinus communis L.）对Cd、Pb的富集特征，并筛选出向日葵作为富集植物；探讨了向日葵根系分泌物在重金属胁迫下的变化；通过重金属耐受菌株与向日葵的配伍对Cd、Pb污染土壤进行联合修复，结果如下： 液体培养实验结果表明，四种植物对Cd、Pb富集能力明显不同，其中向日葵对两种重金属的提取效果较好。四种植物对重金属的富集量随着浓度的增加而增加，而富集系数随重金属浓度的增加而减小，转移系数同重金属浓度及地上部/地下部生物量比值呈现一定的相关性；Cd、Pb复合处理中，一种重金属的存在会在不同程度上影响植物对另一种重金属的吸收；此外，不同植物及重金属处理中根际区域的酸碱度及氧化还原电位呈现负相关性。 砂培实验结果表明，向日葵对重金属的富集规律基本同液体培养实验相似。富集系数与重金属浓度和培养时间呈现线性相关关系。复合处理中，当Cd和Pb在适当浓度比例时，向日葵可以增加对某一重金属的吸收效率。向日葵的根系分泌物组成因重金属的存在而明显减少，根系分泌物中的草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸及丁二酸含量随着不同浓度Cd、Pb而发生不规则变化。 在以根系分泌物作为唯一营养来源筛选重金属耐受菌株实验中，细菌和真菌对Cd及Pb的耐性及吸附效率不同。总体上看，微生物生物量随重金属浓度升高而降低，而重金属吸附量随浓度升高而增加，重金属复合毒性也减少了微生物对单一重金属的吸收；另外，培养基中酸碱度因微生物种类及重金属浓度而有所差异。 将筛选出的优势微生物与向日葵配伍处理Cd、Pb污染土壤的实验中，由于Cd、Pb污染模式及菌株种类的不同，微生物对向日葵吸收重金属的强化效果呈现很大差异，其中真菌对植物吸收重金属的强化能力较细菌强；同时，根系分泌物中6种有机酸的含量在不同处理中变化较大；在处理单一Cd或Pb污染的时候选用菌株B1、F1或混合菌B1+B2、F1+F2、B2+F1、B1+F2与向日葵配伍修复的效果较好；混合菌F1+F2、B1+F2、B2+F1的添加能较好的强化Cd、Pb复合污染中向日葵吸收重金属的能力。

植物与微生物联合修复多环芳烃污染土壤及机理研究

本文以多环芳烃污染土壤为研究对象，以菲（Phe）、芘（Pyr）和苯并[a]芘（BaP）为目标污染物，以建立生态、经济、高效污染土壤修复技术为目标，在研究植物与微生物联合修复多环芳烃污染土壤效果的基础上，重点研究了植物与微生物联合修复污染土壤过程中多环芳烃的去除机制。 研究结果表明：种植苜蓿和黑麦草能够促进土壤中多环芳烃的去除，提高土壤中多环芳烃的去除率。植物根际土壤中多环芳烃的去除速度快于于非根际土壤。在植物与高效降解菌联合作用过程中，植物的存在强化了菌剂对土壤中多环芳烃的去除作用。苜蓿和黑麦草与高效降解菌的联合作用使菲、芘和苯并[a]芘去除率分别比对照土壤提高了26.64%、30.41%、32.04%和26.93%、27.43%、30.15%。 植物根和茎叶中菲、芘和苯并[a]芘的含量与土壤污染物浓度正相关，但其吸收积累作用对土壤中多环芳烃去除的贡献率小于0.34%。植物对土壤多环芳烃污染的修复作用主要源于植物生长显著提高了根际微生物的降解活性。 植物根际微生物的数量和土壤酶活性显著高于非根际土壤。植物根系的存在提高了土壤中微生物的数量和酶活性，从而提高了土壤中PAHs的去除率。这是根际土壤中多环芳烃去除的主要机制。 模拟根际修复，研究了添加根系分泌物对土壤中芘降解的影响。添加20mg/kg根系分泌物土壤中细菌数量为未添加根系分泌物土壤的19.43-36.29倍，真菌为3.05-6.60倍，土壤中芘的半衰期比未添加根系分泌物处理减少10.91天。植物根系分泌物是影响根际修复的一个重要原因。

重金属污染土壤的自养菌和异养菌淋滤修复研究

本文以冶炼厂和张士灌区土壤为修复对象，以镉、铅、锌、铜为目标污染物，在室内模拟实验条件下，利用自养菌-嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和异养菌-黑曲霉淋滤技术修复重金属污染土壤。在考察自养菌和异养菌对重金属污染土壤修复效果的基础上，重点研究了溶解性有机质和耐酸性异养菌对淋滤修复的影响和机制，同时筛选确定替代蔗糖黑曲霉发酵产酸的廉价碳源。结果发现： 自养菌-氧化亚铁硫杆菌淋滤修复过程中，筛选鉴定嗜酸性氧化亚铁硫杆菌R2对甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苹果酸和柠檬酸的耐受浓度分别为0.1、0.4、0.4、2.0、20和40 mmol/L，而高效液相色谱测定沈阳冶炼厂土壤和张士灌区土壤中低分子量有机酸浓度很低，其中草酸含量最高，分别仅为0.04mmol/L和0.149mmol/L，远低于氧化亚铁硫杆菌能耐受的有机酸浓度。同时土壤中溶解性有机质对氧化亚铁硫杆菌R2氧化Fe2+未产生抑制作用，而耐酸性异养微生物H1（红酵母菌）和H2（头孢霉）的加入对氧化亚铁硫杆菌R2淋滤去除重金属效果未产生明显促进作用，本研究中分离筛选的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌R2可直接应用于污染土壤的生物淋滤修复。经过5d的生物淋滤，冶炼厂土壤中Cu、Zn和Cd的最高去除率分别为30.6%、58.4%和72%。 在一步黑曲霉生物淋滤过程中，当固液比5%（w/v）、接种量3%（v/v）和淋滤修复7d时，对冶炼厂土壤来说，Cu、Cd、Pb和Zn去除率分别为75.8%，100%，30.6%和26.1%；张士灌区土壤中分别为54%，71.8%，9.5%，18.7%。在二步黑曲霉生物淋滤过程中，当固液比10%（w/v）、接种量为2%（v/v）和黑曲霉发酵时间7d，淋滤2d时，冶炼厂土壤中四种重金属去除率分别为Cu 84%，Cd 75.5%，Pb30.5%和Zn10%；张士灌区土壤中Cu、Cd、Pb和Zn的去除率分别达到57%，94.8%，20.4%和17.5%。 异养菌-黑曲霉淋滤修复重金属污染土壤效果优于有机酸淋滤。与黑曲霉淋滤相比，在直接添加有机酸淋滤修复中，冶炼厂土壤中重金属去除率分别为Cu 46.4%，Cd 61.8%，Pb 30.2%和Zn 43.3%，张士灌区土壤中重金属去除率分别为Cu 44%，Cd 0%，Pb 0%和Zn 26.2%。 淋滤前后土壤中重金属形态分级结果表明，黑曲霉一步和二步淋滤修复能有效去除污染土壤中交换态、碳酸盐结合态部分重金属，并能显著降低氧化物结合态部分重金属，但对有机态和残余态部分重金属离子去除效果并不明显。 以树木落叶和农作物副产品作为廉价碳源实施黑曲霉淋滤实验表明：杨树叶、桃树叶、土豆皮和玉米芯产酸和去除重金属效果较好。杨树叶对冶炼厂土壤中重金属去除率分别为63.5% Cu、100% Cd、16.8% Pb和Zn 27%；桃树叶去除效果分别为Cu61.8%、Cd100%、14.6%Pb和28.5%Zn；土豆皮去除效果分别为61%Cu、100%Cd、10.6%Pb和34%Zn。这些廉价碳源的利用可降低污染土壤生物淋滤修复成本。 研究生物淋滤修复技术为重金属污染土壤处理与处置开辟了新途径。

多氯联苯污染土壤的钯/铁双金属还原和生物降解联合修复研究

本文以土壤为介质，以2,4,4′-三氯联苯、2,2′,5,5′-四氯联苯、2,2′4,5,5′-五氯联苯、2,2′,3,4,4′,5-六氯联苯和2,2′,3,4,4′,5,5′-七氯联苯为目标污染物，对钯/铁双金属、微生物及其联合修复多氯联苯污染土壤进行了研究。 对钯/铁双金属还原脱氯多氯联苯的影响因素和动力学进行了研究，研究结果表明：较高的钯化率、反应温度，弱酸性pH条件对脱氯反应有促进作用；在实验所考察的初始浓度范围内，脱氯效果与多氯联苯的初始浓度关系较小；而钯/铁双金属投加量则存在一个适宜值，不宜太高或太低。多氯联苯催化脱氯符合准一级反应动力学。反应速率与多氯联苯初始浓度关系很小；反应速率随钯化率、钯/铁投加量和反应温度升高而增大；初始pH为5.5时反应速率最快。且联苯环上氯取代数越少，越难以脱氯。 从受多氯联苯长期污染的土样中筛选出一株高效降解多氯联苯的细菌（H1），菌株初步鉴定为芽胞杆菌属。在本实验条件下，微生物对土壤中多氯联苯的降解较为适宜的条件为：微生物接种量10%、反应温度在30℃左右、pH在7左右。在此条件下，微生物对PCBs的降解，随初始浓度的增加，降解速率逐渐降；且随氯取代数目的增加，降解率逐渐降低。 采用化学和微生物方法联合修复多氯联苯污染土壤是可行的。经过钯/铁双金属和好氧微生物连续处理后，2,4,4′-三氯联苯和2,2′,5,5′-四氯联苯几乎被完全降解，而2,2′4,5,5′-五氯联苯、2,2′,3,4,4′,5-六氯联苯和2,2′,3,4,4′,5,5′-七氯联苯还原脱氯后生成的低氯代同系物（2,2′,5-三氯联苯）也很容易被微生物所降解。 利用GC-MS对多氯联苯的中间产物及最终产物的分析，推测多氯联苯降解的反应机理为：在钯/铁双金属——水体系中，铁作为还原剂给出电子，水为质子供体。在催化剂钯作用下，H+与铁给出的电子在双金属表面结合，形成具有高反应活性的中间产物——新生态H*。H *攻击多氯联苯取代联苯环上的氯形成脱氯产物和氯离子。反应体系中的溶解氧与溶解铁结合在钯/铁表面形成氧化层，阻碍反应进行。过多的H2气泡也会覆盖活性反应位，对脱氯反应不利。

辽河油田采油井场污染土壤线虫群落特征研究

通过对辽河油田新老两个年限井场的污染状况开展调查研究，对比不同开采年限井场土壤石油总烃、重金属污染状况及线虫群落分布特征，为油田污染土壤评价和治理提供科学依据。研究结果表明，油田井场污染土壤的石油烃和重金属均高于对照，老井场的污染程度重于新井场。井场污染土壤石油总烃含量（TPHs）均随土层深度增加而降低，而重金属含量总体随土层深度增加而增加。与夏季相比，土壤有效态重金属含量有降低的趋势。 对照的苇田土壤线虫优势类群为植物寄生线虫，而井场污染土壤则为食细菌线虫，且其相对多度随污染程度加重而增加。井场污染土壤线虫属的数目显著减少，且随污染程度加重而减少。苇田土壤优势属为Helicotylenchus，井场污染土壤为Cuticularia。在重污染老井场土壤中发现Seinura线虫，且数量明显多于新井场，可能说明Seinura受长期污染而驯化。 井场土壤污染一定程度上促进了cp1线虫数量及相对多度增加，而对cp2、cp3-5线虫有明显抑制作用（尤其cp3-5线虫）。 井场和对照土壤线虫数量总体上均表现为随土层深度加深而减少的趋势，表层土壤夏季高于秋季，下层则表现出秋季高于夏季的趋势。 井场土壤污染导致线虫群落在属水平上的生物多样性以及丰富度和均匀度降低，且随污染程度加重而降低；优势度指数则表现为随污染程度加重而升高的趋势。两井场污染土壤线虫群落均受到高度干扰，趋于富集化，线虫种类趋于单一，稳定性下降。

稠油污染土壤高级氧化-生物耦合修复研究

稠油中的胶质和沥青质是导致稠油污染土壤难以彻底降解的关键要素，而目前传统的生物修复方法很难满足其处理要求。针对这一难题，本文研究了高级氧化-生物耦合修复方法处理稠油污染土壤，达到了使稠油中胶质和沥青质高效去除的目的。 本文采用蛭石模拟土壤，研究稠油污染土壤的高级氧化（臭氧、芬顿）-生物耦合处理方法。分析了氧化时间、水土比、污染土壤陈化时间和污染浓度对臭氧氧化效率的影响，以及H2O2加入量和H2O2/Fe2+摩尔比对芬顿预处理效率的影响；同时优化了高级氧化与微生物混合菌之间的耦合条件；并根据稠油成分的变化，探讨了稠油降解机制。 实验结果表明，模拟稠油污染土壤的最佳臭氧-生物耦合条件为：臭氧氧化30min，生物段采用混合菌1降解14d，此时，土壤中总石油烃、饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的降解率分别为60.78%、65.59%、82.74%、26.61％；芬顿-生物耦合处理的最佳条件为：H2O2 加入量为27ml，H2O2与Fe2+的摩尔比为10：1，此时，模拟土壤中稠油总石油烃、饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的降解率分别为35.41%，9.33%，49.82%，45.19%。 高级氧化预处理不仅能够减小生物段负荷，而且能够提高胶质和沥青质的生物可利用性，微生物可将胶质和沥青质降解为饱和烃、芳烃或其他物质，降解效率取决于预处理的程度。高级氧化-生物耦合处理降解效率高于单独采用氧化预处理、生物处理效率，因而高级氧化-生物耦合修复方法是一种可行的稠油污染土壤修复方法。

应用负载型纳米铁去除饮用水中砷的研究

砷是毒性最强的元素之一，水体中砷的污染己经引起人们广泛的关注。我国的新疆、内蒙、山西和台湾等省和地区地下水砷含量严重超标。全球共有5,000多万人遭受高砷饮用水的威胁，其中中国有1,500多万，是饮用水砷污染最严重的国家之一。WHO推荐饮用水砷的最高允许浓度从原来的50 µg•L-1已降至10 µg•L-1。更为严格的砷卫生标准的颁布，对作为饮用水源的地下水中的砷去除工艺提出了更高的要求。吸附法除砷比膜法、混凝法和离子交换法更安全、简便，是砷去除工艺中最有效的方法之一。 首先，本研究通过优化制备条件（包括炭种类的选择、炭的粒径大小、还原剂的浓度及滴定速率、反应温度、铁盐的种类及浓度、分散剂的比例及浓度），制备了负载型纳米铁。考虑到砷的去除效率、工程应用的可行性以及经济性，最优的制备条件如下：选用粒径为20~40目煤质炭，在室温、一定的分散剂比例及浓度，0.2 M KBH4滴速为20 d•min-1时所制备的Fe/炭为82.0 mg•g-1；纳米铁在活性炭孔内呈针状，其直径为30~500 nm，长度为1,000~2,000 nm。绝大多数的铁都负载到活性炭内部，这在处理水时铁不流失很重要。 其次，利用制备的负载型纳米铁作吸附载体，进行了饮用水中As(Ⅴ)的吸附去除实验。研究了该吸附剂对As(Ⅴ)的吸附等温线、动力学以及影响动力学的各种因素（包括As(Ⅴ)的不同初始浓度、吸附剂用量、pH值、共存离子和不同温度）、pH值、共存离子等环境条件对As(Ⅴ)去除的影响；以及吸附剂的再生及再生后的吸附效率等。研究发现在前12 h内吸附较快，72 h时达到了平衡。用Langmuir 吸附等温式估算出As(Ⅴ)的吸附量为12.0 mg•g-1。该吸附剂在pH 6.5， (25±2)℃， As(Ⅴ)初始浓度为2 mg•L-1，吸附剂用量为1.0 g•L-1时，As(Ⅴ)的去除率为75.2%；当把吸附剂的用量增加到1.5 g•L-1时，As(Ⅴ)的去除率可达99.9%以上。吸附剂可以用0.1M的NaOH浸泡12 h后即可再生，再生效率较高。常见的阴离子中PO43-、SiO32-对As(Ⅲ)的去除抑制较大，而SO42-、CO32-、C2O42-等离子对砷的去除影响较小。Fe2+对As(Ⅲ)的吸附抑制作用较大而其它阳离子影响不大。吸附剂可用0.1 M NaOH 有效再生，并且具有良好的机械性能。实验室初步实验数据表明，该吸附剂对饮用水除砷具有较好的应用前景。 第三，利用实验室制备的负载型纳米铁对饮用水中As(Ⅲ)的吸附去除也进行了研究。考察了吸附等温线、动力学以及影响动力学的各种因素、pH值、共存离子等环境条件对As(Ⅲ)去除的影响；以及吸附剂的再生及再生后的吸附效率等。研究发现，该吸附剂在pH 6.5， (25±2)℃， As(Ⅲ)初始浓度为2 mg•L-1，吸附剂用量为1.0 g•L-1时， 对As(Ⅲ)的去除率为99.8%；其吸附容量为1.996mg•g-1。吸附过程中部分As(Ⅲ)被氧化。与As(Ⅴ)的吸附相比，该吸附剂对As(Ⅲ)的效率比较高-而常见的其它除砷吸附剂如载铁纤维棉等，对As(Ⅴ)的效率比As(Ⅲ)高，为有效去除As(Ⅲ)，常常需要专门加上氧化这一过程。 最后，利用负载型纳米铁对饮用水中As(Ⅲ) 的氧化性能进行考察，发现该吸附剂不但能够有效吸附去除饮用水中的砷，而且还能把As(Ⅲ)有效地氧化为As(Ⅴ)。经过对吸附剂的构成组分分析发现，活性炭表面因富含多种官能团而对三价砷的氧化作用最大；其次是纳米铁也能把As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)。