生物柴油促进石油污染海滩生物修复的研究

论文摘要

海洋石油污染逐渐成为人类面临的一个严重的环境问题。海洋溢油事故后，海面、沙滩都将受到不同程度的污染。目前，采用一系列物理、化学及生化处理措施清理油污，利用石油降解菌降解石油是处理石油污染的主要方法。但是石油风化后粘附至沙滩导致其难以释放到水体中，因此寻找一种易降解、二次污染少的促进石油释放的试剂成为一个急需解决的问题。生物柴油容易降解，能增加石油的分散性和溶解性，是一种优良的溶剂。本文首先探讨了应用生物柴油促进油污沙砾释放原油的可行性，并研究了影响释放作用的环境因素；其次，通过模拟装置研究了波浪作用下，生物柴油对油污沙砾原油释放的促进效果；最后，通过批量实验研究了施加生物柴油的情况下，不同营养盐配比对生物降解的影响，并通过模拟实验研究了施加生物柴油和营养盐对原油污染沙质海滩生物修复的效果。研究中得到以下结论：(1)几种生物柴油均能促进原油污染沙砾对油的释放作用。其中，菜籽生物柴油效果最好(70.5%)，大豆生物柴油的效果居中(61.3%)，地沟油生物柴油的效果较差(54.2%)，未施加生物柴油的对照组释放率为23.7%；生物柴油的投加量越大，对油污沙粒原油的释放的促进作用越大。但是当投加量大到一定程度后，投加量的增加对释放量的增加不再明显，实验观察，最适投加量为污染沙砾原油的体积的2倍。(2)多种环境因素对生物柴油促进原油释放的作用有较大的影响。高振荡频率，低盐度，中性pH，较高的温度都有利于加强生物柴油的促进作用。(3)通过模拟实验，得出生物柴油的投加采用分批多次投加比一次性投加的效果更好(第7d高12%)；沙砾粒径越小原油的释放率越高，原油污染的细砂、粗砂、砾石，经过7d后，原油释放率分别为55.3%、63.8%、72.6%。(4)营养盐对生物降解效果的影响较大：在N浓度为12mg/L及P浓度为2mg/L即N/P为6:1时原油的总去除率最高为75.3%，生物降解的效果最好；模拟油污海滩生物修复实验中，生物柴油的施加大大增加了油污沙粒原油的释放率(提高30%)，同时也缩短了微生物的生长适应期。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 海洋石油污染及石油污染的生物修复
• 1.1.1 海洋石油污染的现状及危害
• 1.1.2 石油污染物的性质及其在海洋中的转化
• 1.1.3 生物修复的原理与方法
• 1.1.4 石油烃降解菌的降解机理及影响因素
• 1.2 生物柴油应用于石油污染生物修复的前景
• 1.2.1 生物柴油的成分及制备
• 1.2.2 生物柴油的发展
• 1.2.3 生物柴油在生物修复中的应用
• 1.3 本论文研究目的及主要内容
• 1.3.1 本论文的研究目的
• 1.3.2 本论文的主要研究内容
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验仪器与试剂
• 2.1.2 实验材料及性质
• 2.1.3 微生物的培养及菌悬液的制备
• 2.1.4 实验装置
• 2.2 检测项目及实验方法
• 2.2.1 原油测定的原理及方法
• 2.2.2 水中原油含量的测定
• 2.2.3 沙砾上原油释放率的测定
• 2.2.4 盐度与 pH 的测定
• 2.2.5 微生物量测定
• 第3章 生物柴油促进油污沙砾释放油的静态实验
• 3.1 生物柴油促进原油释放的可行性研究
• 3.1.1 生物柴油种类与对油污沙砾释放油的影响
• 3.1.2 施加生物柴油后原油释放的动力学方程
• 3.2 影响生物柴油促进原油释放的因素研究
• 3.2.1 振荡频率对生物柴油促进原油释放的影响
• 3.2.2 盐度对生物柴油促进原油释放的影响
• 3.2.3 pH 对生物柴油促进原油释放的影响
• 3.2.4 温度对生物柴油促进原油释放的影响
• 3.3 小结
• 第4章 生物柴油促进油污沙砾释放油的动态实验
• 4.1 生物柴油对油污沙砾释放油的促进作用
• 4.1.1 实验设计
• 4.1.2 实验结果
• 4.2 不同粒径油污沙砾释放油的比较
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.2 实验结果
• 4.3 生物柴油投加方式对原油释放的影响
• 4.3.1 实验设计
• 4.3.2 实验结果
• 4.4 小结
• 第5章 生物柴油-营养盐联合生物修复原油污染沙滩的研究
• 5.1 营养配比对油污沙砾生物修复的影响研究
• 5.1.1 实验设计
• 5.1.2 实验结果
• 5.2 联合修复原油污染海滩的模拟研究
• 5.2.1 实验设计
• 5.2.2 实验结果
• 5.3 小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文
• 致谢