3种氧化剂对焦化场地多环芳烃的修复效果与土著微生物的响应关系

作     者：李伟 王华伟 孟祥宇 孙英杰 王亚楠 李书鹏 杨乐巍 刘鹏 刘渊文 LI Wei;WANG Hua-wei;MENG Xiang-yu;SUN Ying-jie;WANG Ya-nan;LI Shu-peng;YANG Yue-wei;LIU Peng;LIU Yuan-wen

作者机构：青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266520 北京建工环境修复股份有限公司污染场地安全修复国家工程实验室北京100015 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第12期

页      面：6992-7003页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0703[理学-化学] 0836[工学-生物工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2020YFC1807905)。 

主　　题：焦化场地 多环芳烃(PAHs) 氧化剂 修复 土著微生物 

摘      要：为了探究化学氧化对污染土壤修复过程土著微生物生理生态功能的影响,以焦化场地多环芳烃(PAHs)污染土壤为实验对象,研究了高锰酸钾、过硫酸钠和臭氧这3种氧化剂在不同液固比条件下对PAHs的修复效果和土著微生物的响应关系.结果表明,该焦化场地土壤∑PAHs含量为679.1 mg·kg^(-1),高锰酸钾和过硫酸钠投加量为1%时,液固比为6∶1条件下∑PAHs(16种PAHs)的去除率最高,分别为96.9%和95.7%,而臭氧剂量为72 mg·min^(-1)、液固比为8∶1时∑PAHs的去除率(82.3%)最高;不同液固比条件下低环PAHs(3~4环)的去除率高于高环PAHs(5~6环),去除率最高的是菲和二氢苊;而对于高环的苯并[a]芘,仅高锰酸钾对其去除效果较优,去除率达到97.4%;微生物数量分析表明,土壤微生物数量经高锰酸钾处理后骤降,由108copies·g^(-1)降至105copies·g^(-1),而过硫酸钠和臭氧处理变化不明显,数量级未发生显著变化;微生物群落结构分析表明,污染原土中Proteobacteria占绝对优势,相对丰度为99.5%,高锰酸钾和过硫酸钠处理后微生物多样性显著增加,多种能够降解PAHs的微生物(如Ralstonia和Acinetobacter等)相对丰度大幅提高;微生物代谢功能路径分析表明,化学氧化处理增加了PAHs降解菌的相对丰度,提高了有机物代谢能力.总体而言,液固比为6∶1时高锰酸钾处理会显著改变土著微生物数量,微生物群落结构和PAHs降解微生物相对丰度.