多氯联苯污染土壤湿地植物—耕作修复研究

摘要

多氯联苯(polychlorinatedbiphenyls，PCBs)是典型的环境持久性有机污染物，对生态环境和人体健康造成严重威胁。土壤和沉积物是多氯联苯主要归宿，现有的多氯联苯土壤污染修复技术主要以物理、化学方法为主，但此类方法成本高，且易破坏土壤结构。生物修复，如植物修复、耕作修复等方法因成本低、环境友好等逐渐成为研究热点。
　　本论文通过室内模拟-野外小区-野外中试的方法思路，研究了湿地植物-耕作联合修复多氯联苯污染土壤技术，主要结果如下:
　　(1)室内模拟湿地植物修复实验:种植石菖蒲和黄菖蒲的土壤中PCBs能得到很好的脱氯和降解。PCBs初始浓度为123.3ng/g和126.0ng/g，经过60天处理，PCBs总量降低了27.2％和16.1％，高氯代PCBs降解了23.4％和20.2％，低氯代PCBs降解了29.7％和13.2％。花叶芦竹和旱伞草处理修复效果次之，PCBs总量降低了6.5％和3.4％，高氯代PCBs含量与对照相比无明显变化，低氯代多氯联苯降解了10.1％和8.0％。美人蕉处理与对照组相比无明显变化。湿地植物体内多氯联苯累积仅占多氯联苯去除量的0.035％～0.238％。
　　(2)室内模拟耕作修复实验:PCBs初始浓度为583.2ng/g，经过90天修复，PCBs总量降低了18.0％，高氯代多氯联苯降解了0.6％，低氯代多氯联苯降解了29.9％。
　　(3)野外小区实验:湿地植物处理下，PCBs初始浓度为127.7ng/g，经过90天修复，PCBs总量降低了6.0％，高氯代多氯联苯降解了12.1％，低氯代多氯联苯降解了0.5％;翻耕处理下，PCBs初始浓度为66.9ng/g，经过90天修复，PCBs总量降低了16.0％，高氯代PCBs含量基本无变化，低氯代多氯联苯降解了31.7％;湿地植物-耕作联合处理下，PCBs初始浓度为68.9ng/g，经过180天修复，多氯联苯累积修复效率为28.3％，湿地植物处理下高氯代多氯联苯降解了20.3％，翻耕处理下低氯代多氯联苯降解了46.1％。
　　(4)湿地-耕作修复中试实验:PCBs初始浓度为320.8ng/g～402.5ng/g，经过180天修复，多氯联苯总量减少了38.2％，湿地植物修复土壤中多氯联苯降解了11.8％，耕作修复土壤中多氯联苯降解了26.4％。
　　以上室内模拟、野外小区和中试实验结果表明，湿地植物-耕作联合修复工艺可有效实现土壤中多氯联苯脱氯、降解，具有较广的应用前景。

目录

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论文说明

致谢

摘要

缩略表

1 引言

1．1 多氯联苯概述

1．1．1 多氯联苯性质及危害

1．1．2 多氯联苯污染现状

1．2 多氯联苯生物修复研究

1．2．1 微生物修复

1．2．2 植物修复

1．2．3 耕作修复

1．5 研究目标、主要内容和技术路线

1．5．1 研究目标

1．5．2 研究内容

1．5．3 技术路线

第2章 多氯联苯污染土壤湿地植物修复室内模拟实验

2．1 实验部分

2．1．1 材料与试剂

2．1．2 实验方法

2．1．3 化学分析

2．2 结果与讨论

2．2．1 多氯联苯总量的变化

2．2．2 高氯代多氯联苯的变化

2．2．3 低氯代多氯联苯的变化

2．2．4 植物中多氯联苯的累积

2．3 本章小结

第3章 多氯联苯污染土壤耕作修复室内模拟实验

3．1 实验部分

3．1．1 材料与试剂

3．1．2 实验方法

3．1．3 化学分析

3．2 结果与讨论

3．2．1 耕作对多氯联苯的去除效果

3．2．2 多氯联苯单体的降解情况

3．3 本章小结

第4章 多氯联苯污染土壤修复野外小区实验

4．1 实验部分

4．1．1 材料与试剂

4．1．2 实验方法

4．1．3 化学分析

4．2 结果与讨论

4．2．1 湿地植物修复野外小区实验结果

4．2．2 耕作修复野外小区实验结果

4．2．3 湿地植物-耕作修复野外小区实验结果

4．3 小结

第5章 多氯联苯污染土壤修复中试实验

5．1 土壤基本特征

5．2 材料与试剂

5．3 实验方法与化学分析

5．3．1 湿地植物修复中试实验

5．3．2 耕作修复中试实验

5．3．3 样品采集

5．3．4 化学分析

5．4 结果与讨论

5．5 本章小结

第6章 全文总结与研究展望

6．1 研究结论

6．1．1 室内模拟实验主要研究结论

6．1．2 野外小区实验主要研究结论

6．1．3 中试实验主要研究结论

6．2 创新点

6．3 研究展望

参考文献

作者简介