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本文的工作目标是利用地球化学方法,检测油泥微生物修复过程中烃类物质数量和组成上的变化,从而确定烃类物质的降解规律和降解性能,重点分析降解过程中的多环芳烃(PAHs)和C30+高分子量烷烃的降解。
实验选取中国典型高蜡油产地泌阳凹陷双河油田油泥进行微生物降解实验,降解菌来源于从油田污水、油泥和油污土壤中筛选、分离出来并经过菌种性能评价后的高效降解菌,其中包括蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)等五种菌种。
油泥中石油烃总量(TPH)为120~130g/kg,堆肥120天时TPH的降解率达到61.35%。饱和烃较容易被降解,120天时降解率达到66.40%,通过GC/MS分析得出降解的优先顺序为:nC29->姥鲛烷(Pr)、植烷(Ph)>nC30+>藿烷。
降解120天时油泥中多环芳烃(PAHs)降解率达到47.28%,研究发现多环芳烃的降解可以分为三类,第一类PAHs可以直接被微生物降解,短期内(30天)可达到去除效果,这类化合物包括萘、菲和芴等;第二类PAHs的降解需要微生物驯化后才能进行,驯化时间大约在60天到75天之间,这类化合物包括甲基菲、二甲基菲、惹烯、荧蒽、芘、甲基芘、苯并荧蒽、苯并[b]芴和苯并[e]芘等;第三类PAHs最难以降解,堆肥120天时的平均降解率为30%,这类化合物包括甲基荧蒽、苯并[a]芴、苯并[a]蒽、苯并[a]芘和苝。
使用高温气相色谱对油泥降解过程中C30+的高分子量烷烃的进行定量分析,研究发现高分子量正构烷烃具有很强的抗降解性,经过120天的堆肥实验,C55之后的化合物几乎没有发生降解。而在碳数小于C55+的化合物中C30~C38正构烷烃的降解主要在实验的前75天内,而C39~C55正构烷烃降解主要在堆肥实验75天以后。