石油烴污染生物通風修復組長：吳帝卿組員：李嫚嫚賀方路熊申祎

1/17修復前沿技術4修復技術特征2修復案例3修復機理12/17石油污染是指石油開采、輸、裝卸、加工和使用過程中，因為泄漏和排放石油引發污染。

輸油管線腐蝕滲漏污染土壤和地下水源，不但造成土壤鹽堿化、毒化，造成土壤破壞和廢毀，而且其有毒物能經過農作物尤其是地下水進入食物鏈系統，最終直接危害人類。

3/17生物通風技術介紹

生物通風（bioventing）又稱土壤曝氣，是基于改變生物降解環境條件而設計。它是原位生物修復一個方式。如圖：生物通風法處理對象范圍較傳統SVE法，不但適合用于處理小分子石油組分，而且適合用于修復原油中重組分對土壤污染，該技術還能夠大大降低抽提過程中尾氣處理成本。

4/17生物通風技術介紹生物通風是利用土壤中微生物對不飽和區中有機物進行生物降解，而在毛細管區和保護區土壤不受影響。可采取向不飽和區注入空氣（或氧氣）、添加營養物（氮和磷酸鹽）和接種特異工程菌等辦法來提升生物通風過程中微生物降解能力，空氣注入能夠采取注射井或抽提井，采取抽提井生物通風技術以下列圖所表示：5/17微生物個體微小，比表面積大，代謝速率快。微生物種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣。微生物繁殖快，易變異，適應性強。能合成降解酶，體內含有調控系統—質粒，還含有共代謝作用。降解有機物微生物特征

6/17一、修復機理

石油烴引發微生物細胞膜通透性增加使之細胞膜基本功效喪失蛋白質組成進而改變膜結構造成膜屏障和能量轉換功效被破壞同時還影響與膜結合或附著在膜上各種酶活性另外增加了膜流動性改變7/17石油污染生物降解——芳香烴生物降解石油污染生物降解——環烷烴生物降解石油污染生物降解——直鏈烷烴生物降解8/17二、生物通風技術特征缺點污染物初始濃度很高會對微生物有害作用。操作時間長，受到土柱微生物類型限制。不適合用于處理低滲透率、高含水率、高粘度土壤。優點治理成本低處理效果好沒有或極少有二次污染操作靈活，簡便1、生物通風技術優缺點9/172、生物通風技術修復效果影響原因

污染物濃度可生物降解性污染物原因

影響生物通風技術原因很多，除污染物本身性質外，還包含土壤結構、環境因子以及微生物性質等。

土壤原因包含土壤氣體滲透率、土壤含水率、土壤氧氣含量、土壤溫度、土壤pH、土壤中營養物含量和電子受體類型。土壤中石油污染物生物降解與土壤中可降解菌含量有親密關系，土壤中加入石油降解優勢菌能大大提升生物降解速度。微生物原因土壤中石油污染物生物降解與土壤中可降解菌含量有親密關系，土壤中加入石油降解優勢菌能大大提升生物降解速度。微生物原因10/17三、修復案例生物通風技術在美國猶他州空軍基地應用三、修復案例11/17

1998年年底，美國猶他州某空軍基地因航空發動機燃料泄露，使0.4ha、深度到達15m土壤受到污染，土中油濃度最高到達5000mg/kg。為了處理約90t航空燃料油泄漏造成地下及地表土壤污染，應用了生物通風技術，在污染區塊土壤中打了多口井，對應地安裝鼓風機和抽真空機，將空氣（空氣中加入氮、磷等營養元素，為土壤降解菌提供營養物質）強行注入土壤中，然后抽出，大部分低沸點、易揮發有機物直接隨空氣一起抽出去除。而高沸點重組分有機物主要是在微生物作用下，被徹底礦化為二氧化碳和水。經過9個月生物修復處理，共去除了62.6t污染物，經監測和研究發覺，在去除污染物中部分是因為微生物降解完成，大約占去除污染物15%～20%。這也說明，土壤中微生物對燃料油也含有很大降解活性。12/17四、修復前沿技術1、生物通風發展歷史1980年，美國Texas研究所最先認識到了用土壤通風來促進石油有機物原位生物降解價值。1989年美國Hill空軍基地用SVE對其因為航空燃料油泄漏引發土壤污染進行修復。1995年以后，BV現場應用愈加廣泛，已成為原位土壤修復技術中最為有效和流行一個方法。在1992-1995年期間，美國空軍已經在142個地點應用了生物通風技術進行了土壤修復試驗。發展史13/172、生物通風影響原因和強化技術研究添加營養物質試驗和現場應用都表明，適當添加營養物能夠促進生物降解在嚴寒地域，土壤溫度成為限制原因，增加土壤溫度后可提升生物降解性。溫度氮源除了營養物質外，其它環境原因也經常成為生物通風限制原因。土壤濕度試驗室中研究表明，土壤溫度大，則生物轉化率高。加入優勢菌土壤中加入石油降解優勢菌能大大提升生物降解速度。14/17From:15/17石油污染生物降解—芳香烴生物降解

芳香烴是主要石油組分，是修復土壤污染應優先控制污染物。其代謝機理為芳香烴由加氧酶氧化為兒茶酚，