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。

用植物油淋洗修复多环芳烃污染土壤

研究用植物油淋洗修复多环芳烃污染土壤的效果、植物油淋洗剂再生与回用的可行性、植物油的生态效应。采用了批处理法和土柱法对多环芳烃污染土壤进行修复，结果表明：油土比1：1的条件下，批处理法可以去除土壤中90％以上的多环芳烃，多环芳烃的质量转移过程可以用经验模型模拟。恰当的运行条件下，土柱法可去除土壤中90％以上的多环芳烃，但是根据土壤中多环芳烃浓度的高低，植物油的用量是批处理法的2～4倍。无论是批处理法，还是土柱法，土壤水分含量都影响了植物油去除土壤中多环芳烃的能力。采用了化学氧化法、溶剂提取法和吸收剂吸收法对植物油进行再生，结果表明：臭氧和双氧水能氧化植物油中的多环芳烃，但不理想，紫外线及双氧水在pH＝3的条件下可氧化植物油中76.5％的多环芳烃。按植物油／乙醇1:3的比例对植物油进行6级处理可氧化植物油中87％的多环芳烃。活性炭二级处理可去除植物油中87％的多环芳烃，实现植物油的再生。高等植物生长实验说明土壤中的植物油对燕麦及萝卜的生长起了抑制作用，土壤呼吸实验证明，残留在土壤中的植物油可被生物降解，但是必须保证良好的氧气及营养供应。用植物油修复多环芳烃污染土壤具有可行性。

石油烃污染土壤植物-微生物联合修复及机理研究

运用土壤学、微生物学、生态学和统计学方法，系统地开展了石油污染土壤的植物-微生物联合修复研究，对植物-微生物修复的生态影响进行了分析，并从根际微生物区系变化与根分泌物特性两个角度深入探讨了污染土壤植物一微生物联合修复的机理。室内模拟、室外盆栽、田间微区实验的结果表明：（1）植物-微生物联合修复对不同浓度石油烃污染土壤有较好的修复效果，125d的修复周期中对土壤中石油污染物的降解率为7.1％-69.8％，随污染物浓度的升高，联合修复对土壤中污染物的降解作川增强；（2）植物一微生物联合修复作用可能会长期持续，并对难降解物质PAHs存在修复潜力；（3）在本实验条件下，采用经济作物与降解微生物联合修复会降低土壤有机质含量，对土壤生态系统的结构和功能不会产生严重的干扰，对土壤生态环境的影响可以在短时间恢复；（4）植物一微生物联合作用方式在于植物与微生物的相互作用，作用区为植物根际，微生物在植物根际区域的种类数量和生化特征存在差异；植物分泌物对于微生物具有调节作用，促使污染物的生物降解。并以本试验研究为例，进一步探讨石油污染土壤植物一微生物联合修复的机理，利石油污染土壤的植物一微生物联合修复的影响因子进行调控研究，联合修复的主要影响因子是营养因子，其次是污染物浓度。石油污染土壤的植物一微生物联合修复研究，对土壤微生物群落，植物根际效应及潜在自然生物降解获得了进一步的理解，为污染土壤修复技术提供了科学依据和理论支持。

Preparation of stir bars for sorptive extraction using sol-gel technology

A sol-gel coating method for the preparation of extractive phase on bars used in sorptive microextraction is described. The extraction phase of poly(dimethylsiloxane) is partially crosslinked with the sol-gel network, and the most part is physically incorporated in the network. Three aging steps at different temperatures are applied to complete the crosslinking process. Thirty-micrometer-thick coating layer is obtained by one coating process. The improved coating shows good thermal stability up to 300degreesC. Spiked aqueous samples containing n-alkanes, polycyclic aromatic hydrocarbons and organophosphorus pesticides were analyzed by using the sorptive bars and GC. The results demonstrate that it is suitable for both aploar and polar analytes. The detection limit for chrysene is 7.44 ng/L, 0.74 ng/L for C-19 and 0.9 ng/L for phorate. The extraction equilibration can be reached in less than 15 min by supersonic extraction with the bars of 30 mum coating layer. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Novel cobalt-free oxygen permeable membrane

A series of cobalt-free and low cost perovskite oxygen permeable membranes based on BaCexFe1-xO3-delta (BCF) oxides was successfully synthesized and the membrane showed both high oxygen permeability and high stability under reductive atmosphere, which will be most suitable for constructing a membrane reactor for selective oxidation of light hydrocarbons to syngas or high value corresponding oxygenates.