油田油泥多环芳烃的污染特征、环境行为与生物修复

本课题拟开展油田油泥多环芳烃PAHs的污染特征、环境行为与生物修复"研究。选取2～3种典型油泥，通过动态取样，分析PAHs的组成和含量，确定油田油泥中PAHs的污染特征，从微生物生物量、基础呼吸、区系组成和微生物群落多样性等方面研究油泥周围土壤微生物生态特点及其与土壤中PAHs的关系，揭示油泥露天堆放对周围土壤环境和植物的影响。通过实地监测，研究施用油泥后土壤性质、PAHs和油含量等变化，阐明油泥土壤利用的潜在环境和健康危害；研究种植在施油泥土壤上作物不同部位PAHs组成和含量，探讨PAHs在油泥-土壤-植物中的迁移-转化机理及影响因子，确定盲目施用油泥对人类健康的潜在威胁及对土壤微生物生态的影响，明确油泥土地处置的潜在生态风险。通过温室培养和盆栽试验，调控土壤水分、养分、接种菌根、种植植物或酶工程对油泥PAHs引起的土壤污染进行生物修复，建立最佳修复方案。

本课题开展了“油田油泥多环芳烃PAHs 的污染特征、环境行为与生物修复”的研究。通过对中原油田油泥及周围土壤和玉米中的PAHs进行含量和组成分析，确定2-4环PAHs是油泥主要污染物。分类评价显示油泥堆积地附近土壤严重污染，并确定了油田油泥中PAHs的污染特征及来源。内梅罗指数评估显示，夏季中原油田附近土壤33.3%重度污染，5.6%中度污染，44.4%轻度污染，因此油泥污染丞需引起足够重视。通过进行盆栽实验，研究冬小麦对油泥污染土壤中的优控污染物PAHs的吸收、累积、转化行为及其对PAHs的降解能力。为了充分表征油泥污染的农田土壤特征，栽培冬小麦的土壤按不同的油泥质量百分含量进行掺杂，分别为0%，5%，10%，15%和20%。实验对施油泥土壤和冬小麦根、茎、叶不同部位的PAHs含量和组成全程进行动态监测，同时考察了油泥施加量对小麦不同生长时期PAHs降解的影响。PAHs 含量分析发现，PAHs在冬小麦根、茎、叶中的总含量分别为9.02-334.81 ng /g、8.45-336.52 ng /g和10.70-406.32 ng /g。个体PAH含量未表现出与植物组织的明显相关趋势，而植物组织中个体PAH含量和总含量均随油泥施加量的增加而增加。PAHs降解率与PAHs的性质、冬小麦生长期以及油泥施加量均相关。PAHs降解率在小麦生长期212天时增强最为显著，而随后53天生长期仅有微量增加。与此相反，PAHs降解率随油泥施加量的增加而降低，并且表现出与污染物性质的强烈相关趋势。与未植作土壤相比，265天小麦生长期后植作小麦的土壤中PAHs降解率显著增强，说明小麦可显著提高油泥污染土壤中PAHs的降解。实验完成了生长在施油泥土壤上冬小麦吸收PAHs、土壤中PAHs变化以及PAHs在油泥－土壤－冬小麦中的迁移、转化机理的研究，从而确定了盲目施用油泥的潜在生态风险。通过温室培养，调控土壤水分、养分、接种菌根对油泥PAHs 引起的土壤污染进行生物修复，从微生物生物量、基础呼吸、区系组成和微生物群落多样性等方面研究了油泥周围土壤微生物生态特点及其与土壤中PAHs 的关系，通过与内梅罗指数比较，揭示了油泥露天堆放的潜在环境和健康风险。