J4 ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (3): 847-854.

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

某石油污染场地地下水石油烃生物降解的13C、34S同位素证据

苏小四1|吕航1|张文静1|张玉玲1|焦珣2   

  1. 1．吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室|长春130026;2．上海市地质调查研究院|上海200072
  • 收稿日期:2010-09-26 出版日期:2011-05-26 发布日期:2011-05-26
  • 通讯作者: 张文静（1980-），女，山东临沂人，讲师，博士，主要从事水环境模拟与污染防治研究 E-mail:zhangwen-jing80@126.com
  • 作者简介:苏小四(1971-)|男|安徽巢湖人|教授|博士|主要从事同位素水文地球化学和地下水资源评价与管理研究|E-mail:suxiaosi@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07207-007）；国家“863”计划项目(2007AA06Z343)

13C and 34S Isotope Evidence for Biodegradation of a Petroleum Hydrocarbon-Contaminated Aquifer in the Northeast of China

SU Xiao-si1|LV Hang1|ZHANG Wen-jing1|ZHANG Yu-ling1|JIAO Xun2   

  1. 1.Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment,Ministry of Education,Jilin Unviersity,Changchun130026,China;
    2.Shanghai Institute of Geological Survey|Shanghai200072|China
  • Received:2010-09-26 Online:2011-05-26 Published:2011-05-26

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596

摘要：

应用稳定同位素技术示踪研究石油烃生物降解作用机理是近年来发展起来的一种有效的新方法。在对某石油污染场地地质和水文地质条件进行详细调查的基础上，分析了场地地下水总石油烃（TPH）、溶解无机碳（DIC）和电子受体（SO2-4等）以及稳定C、S同位素等含量的变化规律。研究结果表明：场地地下水不同程度地受到了石油烃类污染，TPH和DIC含量沿地下水流方向逐渐降低，主要电子受体含量和pH相应呈现升高的趋势；场地内污染地下水δ13C值低于未污染地下水δ13C值、且由上游向下游随地下水中DIC含量减少呈逐渐升高的趋势。稳定碳同位素守恒分析结果表明：控制污染场地地下水中DIC含量变化的主要过程为产生CO2的生物降解作用；同时，随着地下水SO2-4质量浓度由上游向下游升高，δ34S值逐渐减小。瑞利分馏模型拟合结果证明,场地内发生了以硫酸盐作为电子受体的生物降解反应。

关键词: 地下水污染, 石油, 生物降解, 同位素

Abstract:

The stable isotope technique tracing the mechanism of petroleum hydrocarbon biodegradation is a newly developed and effective method in recent years. The variations of TPH, DIC and the dominant terminal electron accepters (SO2-4 and so on), δ13C and δ34S of DIC and SO2-4 have been analyzed on the basis of the geological and hydrogeological conditions of a petroleum hydrocarbon contaminated site. The results indicate that the groundwater was contaminated by petroleum hydrocarbons at various degrees and the values of electron accepters and pH increased along the groundwater flow in the central line of the plume while TPH and DIC reduced. The value of δ13C was lower than that of the uncontaminated groundwater and it decreased with DIC along the flow direction. The result of stable carbon isotope balance shows that the increase of DIC of gorundwater is mainly originated from biodegradation of petroleum hydrocarbon. Meanwhile, the values of δ34S decreased along the plume while SO2-4 increased and it can be inferred that the biodegradation of petroleum hydrocarbon with the bacterial sulfate reduction be undergone if the Rayleigh model is assumed.

Key words: groundwater pollution, petroleum, biodegradation, isotope

中图分类号: 

  • P641.3
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