石油烴是由多種化合物組成的復(fù)雜混合物,通過(guò)溢油、滲漏和泄漏等途徑進(jìn)入到土壤環(huán)境中,導(dǎo)致土壤環(huán)境嚴(yán)重和持續(xù)的污染狀態(tài)。石油污染后土壤質(zhì)量受到嚴(yán)重影響,如土壤緊實(shí)度增加,持水量、氧氣和營(yíng)養(yǎng)物水平下降。石油化合物及其衍生物的高毒性和致突變特征對(duì)微生物和植物造成毒害作用。因此,采用有效的處理方法對(duì)石油污染土壤進(jìn)行修復(fù)是非常必要的。生物修復(fù)是一種經(jīng)濟(jì)成本低且環(huán)境友好的方式,通過(guò)添加生物炭、膨松劑、營(yíng)養(yǎng)物、表面活性劑和其他物質(zhì)等生物刺激作用能夠促進(jìn)土壤中石油烴的降解。本研究以遼河油田原油污染土壤為研究對(duì)象,利用本區(qū)域常見(jiàn)的玉米秸稈、蘆葦和松針為原材料制備生物炭,與微生物及植物進(jìn)行聯(lián)合修復(fù)處理,研究土壤石油烴的生物協(xié)同降解作用。玉米秸稈、蘆葦和松針3種原料制備的生物炭隨裂解溫度升高C元素含量增加,H、O元素含量降低,BET SA和TPV呈上升趨勢(shì),表面官能團(tuán)數(shù)量減少。通過(guò)不同種類(lèi)、溫度和生物炭使用量對(duì)石油污染土壤修復(fù)效果的綜合比較可得,蘆葦生物炭修復(fù)效果最佳,其次為玉米秸稈生物炭,制備溫度為500°C,使用量為土壤重量的5%。為研究營(yíng)養(yǎng)物對(duì)修復(fù)效果的影響,分別對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（T2）、營(yíng)養(yǎng)物與玉米秸稈碎屑... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 立題依據(jù)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 石油污染土壤概況
        1.2.2 石油污染土壤的生物修復(fù)
            1.2.2.1 生物炭在石油污染土壤修復(fù)中的作用
            1.2.2.2 微生物在石油污染土壤修復(fù)中的作用
            1.2.2.3 植物在石油污染土壤修復(fù)中的作用
    1.3 研究目標(biāo)
    1.4 研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 生物炭制備及特征分析
        1.4.2 生物炭材料對(duì)石油污染土壤的修復(fù)研究
        1.4.3 生物炭材料與營(yíng)養(yǎng)物配施對(duì)石油污染土壤的修復(fù)研究
        1.4.4 炭化與非炭化材料對(duì)石油污染土壤的修復(fù)研究
        1.4.5 生物炭固定化微生物對(duì)石油污染土壤的生物修復(fù)
        1.4.6 生物炭固定化微生物與植物聯(lián)合處理對(duì)石油污染土壤的修復(fù)作用
    1.5 研究技術(shù)路線
第二章 生物炭的制備及特征分析
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 生物炭材料制備
        2.2.2 生物炭產(chǎn)率及灰分測(cè)定
        2.2.3 生物炭材料物理結(jié)構(gòu)表征與化學(xué)特征分析方法
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 生物炭的基本理化性質(zhì)
        2.3.2 不同生物質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)特征分析
        2.3.3 不同生物質(zhì)材料的化學(xué)性質(zhì)分析
    2.4 討論
    2.5 小結(jié)
第三章 生物炭對(duì)石油污染土壤的修復(fù)作用
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 土壤樣品采集
        3.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        3.2.3 測(cè)定方法
            3.2.3.1 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定
            3.2.3.2 石油烴含量的測(cè)定
        3.2.4 數(shù)據(jù)處理
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 石油污染土壤特征分析
        3.3.2 生物炭對(duì)石油污染土壤理化性質(zhì)的影響
            3.3.2.1 不同修復(fù)周期土壤pH的變化
            3.3.2.2 土壤C/N的變化
        3.3.3 生物炭對(duì)污染土壤石油烴的影響
            3.3.3.1 不同溫度制備生物炭對(duì)石油烴降解效果研究
            3.3.3.2 不同生物炭使用量對(duì)石油烴降解效果的影響
            3.3.3.3 不同種類(lèi)生物炭對(duì)石油烴降解效果的影響
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第四章 生物質(zhì)材料與營(yíng)養(yǎng)物配施對(duì)石油污染土壤的修復(fù)研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 土壤樣品采集
        4.2.2 試驗(yàn)材料制備
        4.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.4 測(cè)定與分析方法
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 修復(fù)前后土壤理化性質(zhì)變化
        4.3.2 不同處理對(duì)土壤微生物的影響
        4.3.3 不同修復(fù)方式下污染土壤總石油烴及不同組分石油烴的變化
        4.3.4 石油污染土壤特征與石油烴去除率相關(guān)性分析
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
第五章 炭化與非炭化材料對(duì)石油污染土壤的修復(fù)作用
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 土壤樣品采集
        5.2.2 試驗(yàn)材料
        5.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        5.2.4 測(cè)定方法
            5.2.4.1 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定
            5.2.4.2 土壤微生物數(shù)量的測(cè)定
            5.2.4.3 石油烴含量及成分的測(cè)定
        5.2.5 數(shù)據(jù)處理
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 土壤理化性質(zhì)分析
        5.3.2 土壤微生物特征
        5.3.3 土壤總石油烴及主要石油烴組分的降解分析
            5.3.3.1 總石油烴的降解
            5.3.3.2 飽和烴、芳香烴和非烴類(lèi)物質(zhì)的降解
            5.3.3.3 石油烴成分變化分析
    5.4 討論
    5.5 小結(jié)
第六章 生物炭固定化微生物對(duì)石油污染土壤的修復(fù)研究
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 供試材料
        6.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        6.2.3 測(cè)定方法
            6.2.3.1 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定
            6.2.3.2 土壤微生物數(shù)量的測(cè)定
            6.2.3.3 石油烴含量的測(cè)定
        6.2.4 數(shù)據(jù)處理
    6.3 結(jié)果與分析
        6.3.1 生物炭固定化微生物材料對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
        6.3.2 不同修復(fù)方式下土壤微生物的變化
            6.3.2.1 土壤細(xì)菌、真菌和放線菌的變化
            6.3.2.2 土壤石油烴降解菌的變化
        6.3.3 不同修復(fù)方式下石油烴的變化及其與降解菌的關(guān)系
            6.3.3.1 生物炭固定化微生物處理對(duì)石油烴含量的影響
            6.3.3.2 生物炭固定化微生物處理對(duì)石油烴成分的影響
            6.3.3.3 不同處理組石油烴降解率與微生物的關(guān)系
    6.4 討論
    6.5 小結(jié)
第七章 生物炭固定化微生物與冬油菜聯(lián)合修復(fù)對(duì)石油污染土壤的影響
    7.1 引言
    7.2 材料與方法
        7.2.1 供試材料
            7.2.1.1 土壤
            7.2.1.2 生物炭
            7.2.1.3 微生物及生物炭固定化降解菌材料
            7.2.1.4 植物
        7.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        7.2.3 測(cè)定方法
            7.2.3.1 土壤石油烴的測(cè)定
            7.2.3.2 土壤微生物數(shù)量測(cè)定
            7.2.3.3 土壤酶的測(cè)定
            7.2.3.4 植物生物量及生理指標(biāo)的測(cè)定
        7.2.4 數(shù)據(jù)處理
    7.3 結(jié)果與分析
        7.3.1 不同處理?xiàng)l件下土壤中石油烴含量的變化
        7.3.2 土壤中微生物特征變化及其與石油烴的關(guān)系
            7.3.2.1 不同處理組微生物特征分析
            7.3.2.2 土壤中石油烴變化與微生物的關(guān)系
        7.3.3 不同處理?xiàng)l件下土壤中酶活性的變化及其與石油烴的關(guān)系
            7.3.3.1 不同處理組酶活性的變化
            7.3.3.2 土壤中石油烴變化與酶活性的關(guān)系
        7.3.4 不同處理?xiàng)l件下冬油菜生物量及生理指標(biāo)的影響
            7.3.4.1 各處理組冬油菜生物量的變化
            7.3.4.2 各處理組冬油菜生理指標(biāo)的變化
            7.3.4.3 冬油菜生長(zhǎng)與石油烴的關(guān)系
        7.3.5 典型石油烴組分降解程度及機(jī)理分析
            7.3.5.1 正構(gòu)烷烴和典型異戊二烯型烷烴的降解率變化及分析
            7.3.5.2 不同處理組甾烷和萜烷降解率變化及分析
    7.4 討論
    7.5 小結(jié)
第八章 結(jié)論創(chuàng)新點(diǎn)與研究展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀博士學(xué)位期間科研學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3674993