柴油污染土壤呼吸測(cè)定課件

1、、八 、 刖B:自石化工棠畿展以來(lái)，石油裂品及其他有檄 化物，於不富使用遏程中，造成重的的土 壤汗染冏題，本研究是is以柴油舄目檬y于染 物，探用生物愎育技仆亍，因符合成本效益， 易於金隹言蔓且封Ig境影警甚小等之僵黑占。、八 、 刖B:自石化工棠畿展以來(lái)，石油裂品及其他有檄。研究中模掇配置不同柴油汗染澧度(1%、5%、10%、 20%、50%(w/w)之土壤，研究目的重黑占是在探言寸使用 土壤原生微生物逵行分解(礁化作用(mineralization)或 共代W(cometabolic)柴浦之情洲 以分解遏程中所走 出之代言射物CO2,言十算其CO2(mmole)累稹量，於特定 之畤內(nèi)，81

2、察封柴油分解效率。例：C16H34 + 24% 02 16 CO2 + 17 H2O。研究中模掇配置不同柴油汗染澧度(1%、5%、10%、 20石油果且成梅親隹之戒譴也石油碳?xì)浠衔镆伙柡鸵环枷闳己缰泊缰话赜?正烷( n-alkane )支建烷您I (branched alkane)勇烷( cycloal iphat ic )Mfg :酚、苯、甲苯、二甲苯多SS : phenanthrene、anthracene含氮(N-he tetocycl ic )含硫(S- heterocycl ic )含氧(0- heterocycl ic )phenols 、 fatty acids 、 keto

3、nes 、esters 、 porphyrins石油果且成梅親隹之戒譴也石油碳?xì)浠衔镆伙柡驼? n-a1DJ盾汕偷制石汕志耳油品名畔沸典既粉來(lái)源工酬燃料急。液以下-ClC4q蒸IS、重組、瞬LI鰻 熬、g睨硫工酬。笊以下,C3C4蒸IS、重組、瞬藪點(diǎn)化 蟀、如氫脫硫工新汽油3IQCMarFQC4C12g蒸、重SS、媒懸旗嫁化、 加氟熟g、加氫脫硫工塌煤油。325 525FqC12C16q蒸IS、加氫脫硫工壕-柴油4QQ7CXTFQC16 C28蒸IS、加氫脫硫工壕-1邸骨油Q80Q 卬 CXTFqC28 C3(P溜骨油工新燃料油Q65Q-9C0FqC28 CM蒸篇、低硫燃油、媒裂工逢Q柏油

4、C30以上Q柏油工埸1DJ盾汕偷制石汕志耳油品名畔沸典既粉來(lái)源工酬燃料急。液以下柴油特性芟X :超名及柴油(Super Diesel)成分辨奩罔之混合物(臺(tái)潸中油，2010/12)化擘性: 烷危吉物宣成分之中英文名系鬲漉度或澧度癡凰(成分曰分比”彳氐硫柴油(C16C2。)” (Ultra Low Sulfur Diesel)* 68476-34-6，務(wù),98%“生胃柴油 (Bio-Diesel)-112-390蓋2%表X ：超級(jí)柴油(Super Diesel)物理及化孥性宣臺(tái)溶中油，2010/12).，易燃性(固理，a:-P3火黜 52C(125.6CF 沮膩方招：掘分解溫度:蝠料白燃溫度：名

5、勺177=C(351：F爆炸界限：1.3%6.0%。蒸標(biāo)厘：2 mmHg 20 C蒸標(biāo)密度(Ah二1) : 1。密度：0.8(比重溶解度：不溶於水。柴油特性芟X :超名及柴油(Super Diesel)成分辨油品污染土壤之影警:油品將因土壤吸附及重力作用，垂直滲入地 面，一旦超荷就畬移勤辱致汗染地下水, 大部分油滲入土壤彳發(fā)，而畬阻WWO性碳?xì)?化合物的蒸畿散失而造成微生物的毒害，妨 磔作物、植物生畏及走量，辱致富地II境生 物憩改燮。油品污染土壤之影警清除方式:土壤淋洗、雷勤力分離隹法、加熟虛理理法、) 固化/安定法等。 I:根披美閾超級(jí)基金(Superfund)所列管埸址中， 使用之整治技

6、荷包括物理、化孥和生物方法， 其中生物彳復(fù)育技彳桁具有瘠V于染物去除之能力、 易於金隹言蔓、iS用簸圉大、符合成本效益等僵 Si O 1清除方式:土壤淋洗、雷勤力分離隹法、加熟虛理理法、) 固生物彳復(fù)育:琨地及非琨地 I:土耕法、堆肥法、生物反雁器法、生物通JM、I 生物濾膜法、生物弓畬化、生物刺激、自然生物虛理法或自然衰減、抽取虛理法 |生物弓魚化/添加(bioaugmentation):生物通麻法/藏提法(bioventing)生物刺激(Biostimulation)生物彳復(fù)育 影警微生物分解因子:生物因子：備田菌及真菌 ):酸育金值：中性，稍舄改燮pH值都可辱致酵素 燮性it而隨彳發(fā)失去

7、催化活性。 I:溫度：大部份土壤微生物嗜溫菌，即分解油* 品最大生速率和活性在20。-35 C:含水率：50-80%之冏，於愎育程土壤有遏 多或it少的水量畬不利於好氧生物，il少畬 降低污染物o i 影警微生物分解因子it方法:土壤取自未有污染笊己4之土壤:檢測(cè)土壤背景值:前虛理：土壤探檬彳度先除去雅物、石墟等， 於晴天狀憩下瘠土壤拿出去乾的一星期， 再拿取2mmfh曲通濾未遏濾之土墟多次磨碎, 重*復(fù)勤作敷次己碓保取得粒彳塹均勻之土壤， 保存於密封塑膝盒中業(yè)每34天曝M壤 一次it方法柴油汗染土壤呼吸測(cè)定:礁化作用其最名冬走物舄C02,原理舄降解基I W(substrate)和所走生CO2

8、量成正比，C02成) 了最好提供微生物是否降解碳?xì)浠镏疂撃苋羰褂寐橄嘈嘉?GC)業(yè)不一定能測(cè)莘 最金冬走物(Junior et al.,2009)。因此使用生物 分解瓶(Biometer flask) (250ml)藉以來(lái)測(cè)量微 生物於代遏程中所生走CO2之情況 (Pramer & Bartha,1965)。 柴油汗染土壤呼吸測(cè)定生物分解瓶A BCDA：橡膨日：15融蜂C：岫D : WF: Ascarite造遍轉(zhuǎn)置WWWWWWWVg 69上土G：WH：250mUI:I生物分解瓶A BCDA：橡膨日：15融蜂C：岫D : WF:it方法:先配置柴油汗染土壤澧度舄1%、5%、10%、) 20%、

9、50%和控制他w/w),每一固澧度各做) 3瓶 j: II整pH值至7.5、添加(NH4)2HPO4(Dale etal.,?)1% 於土壤中。 j添加量蒸宜留水於土壤中至土壤含水率舄60% o |:添加柴油。 )it方法呼吸澳I定(Soil respirometric tests):受檢醴加入瓶?jī)?nèi)彳發(fā)，將生物分解瓶裝置完成，) 使用常浦做曝藏，於iS程中藏醴通入ascarite ； it濾，使用注射器(syringe)注入育翁液於側(cè)支 瓶(side-arm)內(nèi)，由定期回收瘠己吸收CO?之) 肖食液做酸滴定經(jīng)言十算彳爰得知CO2W 放含量。 ：呼吸澳I定(Soil respirometric

10、tests植物毒性測(cè)言式(Plant toxicity test):配置柴油V于染土壤澧度舄1%、5%、10%、 20%、50%和空白鮑(w/w),空白鮑不添加柴 油，各侗污染不同/于染澧度土壤各彳重植5株航 豆及豆做毒性舄期7天收成fl察生畏 情況。植物毒性測(cè)言式(Plant toxicity test)命結(jié)果典言寸械KW目-置s敷se-水分含量。7.1%如-p7。2 %戶地分析(a) 土壤渤藤沉殿瞬舟(b) 比重&H君6土壤S5情沉i殿去:Sand =81.31 %Silt=9.09% -Clay2.0g%地砂土-(W比重言十法Sand =60.84%-Silt =29.24% QClay

11、R.92%3壤土。-p有橫含量312.7873%。村土壤pH值GpH值舄&42與命結(jié)果典言寸械KW目-置s敷se-水分含量。7.1%如-p土壤地法比段:推測(cè)此法比段，比輦寸比重 言十法段土壤結(jié)情沉其比例砂粒部分少 了20.97%、玲粒多了20.15%、黏粒多了 0.83%,原因舄比重言十法分散土壤IB粒段舄 彳散底，因土壤凰粒舄砂粒、為粒及黏粒所集 備吉而成，檢測(cè)畤必硝將促使粒的膝名吉物 去除打散，以精碓檢測(cè)土壤地。土壤地法比段比重言十法僵黑占:(1)添加i氧化氫消除有檄 ):(2)添加了蟹酸去除是土壤BI粒黏著膂J的可溶):(3)業(yè)直接添加六偏磷酸鈉將土壤溶液裨的 Ca2+*復(fù)合物及土壤果W

12、粒的中Ca2+由Na +取 代，鈉雕子畬使土壤凰聚醴分解至土壤顆粒 分散(Kettler et al.,2001)。:(4)使用拌器使土粒更均勻分散以及使 用比重言十更能精莘量測(cè)。比重言十法僵黑占:而土壤結(jié)橫沉此法（8是去除金丐離隹子或 其去除溶液可能添加不鉤多以及是使用人工 方式撩拌土壤造成土壤粒子未均勻分散，因 此本用土壤舄砂壤土。土壤地影警生物愎育有或粘粒含量段高的土壤相當(dāng)寸於比低有 含量或粗地輦寸油品有段大之吸附量及分解效果段差:而土壤結(jié)橫沉此法（8是去除金丐離隹子或 其去除溶液可能砂壤土影分解效果蔡里等(2009)、蔡威呈(2003)研究指出砂壤土愎育情況也段壤壤土效果佳o:砂土壤地

13、的孔隙率段壤土壤的孔隙率 高，所以其氧藏傅輸?shù)男识渭?故在氧藏 段充足的彳條件下有利好氧菌彳重的生!而提高 原油的降解效率。砂壤土影分解效果蔡里等(2009)、蔡威呈(2003)柴油於+壤巾呼吸諫室35 -diesel oil 1%th- diesel oil 5%(心-oELU) usonpoma1。m 云-neno0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130time (days)柴油於+壤巾呼吸諫室(心-oELU) usonpoma1。mW仙窗所示，空白鮑輿1%及

14、5%比1%及5%於第15-30天漸始其C 02養(yǎng)睪出速率近似於空白鮑，判H斤因柴油汗染澧度低所致， 而1 %於45天彳卷程出量漸低，第74天停止OW仙窗所示，空白鮑輿1%及5%比1%及5%於第15-30天漸:以5%、10%及20%比段，依其CO2W出量判 H斤可能依其汗染澧度增加而成倍率成!,而 50%於虛理畤冏內(nèi)理雁成倍率成!,但是因 舄汗染澧度遏高，輦寸生物毒性高，且土壤 吸附柴油己經(jīng)宜包和，辱致油浮於土屑表面影 警氧藏滲入量，辱致好氧微生物照法吸收氧 麻影警代效果。:以5%、10%及20%比段，依其CO2W出量判 H斤可而10%於CO2W出速率也有漸之20%其CO2量仍持累加代表仍持分解

15、中。 程中，各侗有受柴油汗染之土壤均菌醴，也雁IS了分解碳?xì)浠衔锎蠖嘤烧?菌及各田菌所舄o而10%於CO2W出速率也有漸之桔物毒樺洵仁擊fPlint tcxicitv也)表2： 豆毒性估。汗染澧度?？瞻走BU區(qū)其他澧度之根(cm)6.62+0+1.10，柴油污染土，“(cm)p20.30 + 2.7L9.22+1.84豆椒子均煞蕖(cm)3.04 + 0.33,1.92 + 0.58,餐芽現(xiàn)象畿芽率()100100表3：航豆毒性估汗染澧度?？瞻走BU區(qū)其他澧度之根(cm)7.44+2 24柴油污染土，.(cm)p19.02 + 2.36p6.58 + 3.72,航

16、豆椒子均照+蕖(cm)1.700.1&0.92 + 0.33,畿芽現(xiàn)象桔物毒樺洵仁擊fPlint tcxicitv也)表2： 豆BK* 杈R? WRI Ml MR IBK* 杈R? WRI Ml MR I:重植航豆及豆各依其 配置汗染澧度不同方重植。:研究畿現(xiàn)空白鮑及1% 均有畿芽生畏，其宣余均 畿黑壤死 wan明愈高澧度，窒寸 生物曹造成毒害:重植航豆及豆各依其 配置汗染澧度不同:有tt污染物於微生物合璘境下雁有自然分 解之能力，只是遏高污染澧度及*復(fù)之有檄 化合物封生物具有毒性及抑制性，分解所需 之日寺段！，因此以工程化生物彳復(fù)育之方式 it行整治加速理仍舄妥富。:有tt污染物於微生物合璘

17、境下雁有自然分 解之能力，只是參考文ft俊文文。柏要方林Z-A o 口!007)o 促迤柴油之生物分解之研究，鎮(zhèn)士南市：II立成功大孥地球科孥研究所。999)。油品在畿手重臺(tái)灣土壤中之吸附、脫附輿移勤性探,摘要，鎮(zhèn)士文。屏束泉系：HI立屏束科技大孥球境工程輿科孥M(2oio)0土壤有生物降解石油碳?xì)浠衔镏埃?，旗士文。臺(tái)南市：閾立成功大孥璘境工程孥系。 Jose Soares Junior, Adriano Pinto Mariano and Dejanira de Franceschi de Angelis.(2009).Biodegradation of biodiesel/diese

18、l blends by Candida viswanathii .African Journal of Biotechnology,8(12), 2774-2778.參考文ft俊文文。柏要Z-A o 口!007)o T. A. Kettler, J. W. Doran, and T. L. )Gilbert.(2001).Simplified Method for Soil Particle-Size Determination to Accompany Soil-Quality Analyses.SOIL SCL SOC. AM. J., 65,849-852. US EPA.(1998).OPPTS