石油污染土壤电动修复的影响因素及机制

传统石油污染土壤修复方法存在技术瓶颈，应用电动方法修复效果好，但对其作用机制阐述有分歧。经典迁移理论很难解释非极性且吸附性较强的石油混合物的去除机制。为解决电动修复石油污染土壤的机制问题，更好的调控修复效果，本项研究以石油污染土壤为研究对象，通过分析修复区域土壤理化性质及污染物组成成分，采用控制电极极性及设计电极矩阵排列方式等手段，构建对称电场；筛选电场作用下有效的降解菌株，研制具有多重降解功能的菌剂；调控电场各项技术参数，研究石油污染物降解的关键节点与微生物在电场作用下群落演替的关系，探究电场、微生物与石油污染物降解效率三者之间的关系问题；确定石油污染物去除效率的影响因素，阐明电动修复石油污染土壤的机制，建立完整的电动修复石油污染土壤的理论体系，为电动修复有机污染土壤提供理论依据。

采用电动方法修复石油污染土壤是目前土壤修复的一种新方法。本研究依据传统的电动方法，以石油作为目标污染物，研究了电动修复石油污染土壤的技术机理并建立了电动修复石油污染土壤的成套化设备。结果表明：（1）石油污染物在土壤中去除的机理由三部分组成，电化学反应、电动效应以及微生物降解联合作用；（2）建立了空间和场强均对应的完全对称电场，这种电场能够提高电场的有效利用面积，解决电动效应导致的阳极酸化问题；（3）在电场条件下观察降解菌群的动态变化，找出了降解关键节点对应的微生物菌群，为下一步人工调控石油降解速率提供了可能性；（4）阐明了电场强度、微生物以及石油降解效率之间的关系，指出在一定范围内，电场强度的增大能够提高微生物的活性，并进而导致污染物降解效率的增加。