论文部分内容阅读
含油污泥含有重金属、多氯联苯、多环芳烃(PAHs)、病原菌以及少量放射性元素等,在2016年8月1日起施行的《国家危险废物名录》中被列为HW08废矿物油与含矿物油废物一类。随着石化行业的发展含油污泥年产量高速增长,而目前各处置技术的工程应用进程缓慢,大量放置的含油污泥成为潜在的暴露性污染源。目前针对含油污泥造成的环境问题,多数科研人员着重解决污染土壤的修复。本文从含油污泥的组分特性出发,对含油污泥污染水体中的有机物分布及生物毒性进行了研究,以期为含油污泥污染水体的综合整治提供一些依据,主要研究内容如下:(1)深入分析了隔油池底泥、罐底泥、清罐泥等不同来源的五种含油污泥样品的理化特性,主要包括多环芳烃含量和急性生物毒性,结果表明:油泥样品由于来源不同,PAHs总量从496.10 ug/g至4233.25 ug/g不等,总毒性当量浓度从8.41 ug TEQ/g至231.56 ug TEQ/g不等,其中2、3环PAHs占总PAHs含量的42%至89%,6种致癌PAHs占总量的比例为5%～55%。含油污泥不同有机浸提液的急性生物毒性有较大差别,联合凝胶色谱法分析得在实验采用的三种有机溶剂中正己烷是表征含油污泥急性生物毒性的较合适的有机浸提液。某石化公司罐底泥的正己烷浸提液的相对发光抑制率最大,为63.15%。(2)对不同含油污泥样品污染水体的COD、PAHs以及生物毒性进行分析,结果表明:随着时间的变化水中有机物含量越来越高并最终趋于稳定,不同含油污泥污染的水体的最终COD值大小不一,其中干净水体与BD含油污泥接触78 h后COD高达1200 mg/L。随着接触面积的增大污染水体中COD值升高,但当接触面积增长到一定程度时,水中COD析出过程几乎一样。与油泥中原始PAHs相比,含油污泥中的PAHs在水中析出量为0.16%～0.51%。对污染水体进行急性生物毒性测试,发现水体的相对发光抑制率与COD值成正比,其中BD油泥污染水样的相对发光抑制率最高(87.46%),大大超过了毒性参照物100mg/L的Zn2+的抑制率(33.32%)。(3)遵循"以废治废"的理念,以高含沥青质的含油污泥为原料制备油泥基活性炭,并利用油泥基活性炭吸附含油污泥污染的水体。制备出的油泥基活性炭表面粗糙,有大量结构、大小不一的孔隙,亚甲基蓝吸附值为283.5 mg/g。使用制备出的油泥基活性炭吸附含油污泥污染的水体,COD去除率最高可达85.90%,对吸附前后的污染水体做GC/MS分析发现环戊醇的平均去除率为90.37%,甲苯的平均去除率为64.99%。另外研究还发现吸附后的污染水体的生物毒性大大降低,相对发光抑制率最大可减少54.59%。(4)生物修复因其成本低廉、操作简便、不易引起二次污染等优点成为治理石油污染的热门技术,故以含油污泥作为唯一碳源,分离、纯化出13株菌株,并采用16SrRNA快速分类法鉴定这些菌株的种属。为研究这些菌种的PAHs降解能力,选用红球菌(ZSYB03)和假黄色单胞菌(ZSHD04)对水体中16种PAHs进行降解实验。30天后,假黄色单胞菌对苊烯、萘、苊、芴和芘的降解率分别为77.4%、61.1%、10.1%、17.7%和15.2%,红球菌对苊烯、芴、萘和芴的降解率分别为66.5%、16.4%、7.4%和7.1%。研究还发现这两种菌株对高环PAHs几乎没有降解作用。