什么是可处理性试验
可处理性试验(生物处理适用性试验),顾名思义,是判定微生物净化适用性的试验。为应对多种多样的污染物质,本公司使用复合生物制剂“Oppenheimer Formula™”(微生物联合体),并建议在土壤和地下水污染净化对策实施前进行可处理性试验。试验使用从实际现场采集的土壤和地下水试样,可以确认作为净化对象的土壤、地下水或目标物质是否对微生物具有增殖抑制性。由于使用的是效果已经得到确认的复合生物制剂,因此可以在短时间内以低成本作出判定(从试验开始到报告约2周起)。
试验对象试样
试验使用从实际现场采集的土壤和地下水。它们种类繁多,特别是土壤,不仅有黏性土、砂质土等性状差异,颗粒粒径也不同,缺乏均匀性。因此,试验前通过过约4mm的筛以统一粒径、调整含水率、适当混合搅拌等方式,保持试样的均匀性。
分析及测定项目(石油污染土壤和地下水)
分析项目为作为目标物质指标的TPH(Total Petroleum Hydrocarbon的缩写,即总石油烃,一般指对土壤或地下水中所含燃料油、润滑油等石油产品的定量结果);测定项目为微生物总数、pH、氮(氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮)和磷(磷酸态磷)、油味和油膜。
TPH的分析方法有GC-FID法(带氢火焰离子化检测器的气相色谱法)、IR法(红外光谱法)、正己烷提取法(重量法)。本公司主要委托第三方分析机构采用GC-FID法。微生物总数采用直接显微镜法的直接计数(Direct Count),不受培养基偏差影响,最适合观察自然环境中的微生物。pH、氮(氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮)和磷(磷酸态磷)用简易测定试剂盒等测定。油味和油膜依据《石油污染对策指南》(油膜采用培养皿法)进行数值化。
试验实例
本文介绍A重油污染土壤和润滑油污染地下水的可处理性试验实例。
A重油污染土壤可处理性试验
试验方法
- 1. 将现场采集的土壤试样过4mm筛,取1kg置于不锈钢盘
- 2. 从1.中取50g作为处理前TPH分析※1用试样送至第三方分析机构,取10g作为处理前各项测定※2用试样保留
- 3. 向1.剩余的土壤中按规定量加入营养剂、必需元素水溶液、复合生物制剂
- 4. 每天混合搅拌1次,室温养护
- 5. 每2周取50g作为处理后TPH分析用试样送至第三方分析机构,取10g作为处理后各项测定用试样保留
※1 TPH分析采用GC-FID法
※2 测定项目:微生物总数(直接显微镜法/EB荧光染色法)、pH、氮和磷、油味和油膜等
试验结果
处理前后的TPH分析结果和微生物总数见表1,TPH和微生物总数的变化见图1。
表1:TPH与微生物总数(土壤)
| 初始值 | 第14天 | 第42天 | ||
|---|---|---|---|---|
| TPH (mg/kg-dry) | C6~C12 | <48 | <48 | <47 |
| C12~C28 | 520 | 290 | 140 | |
| C28~C44 | 3,100 | 1,300 | 520 | |
| C6~C44 | 3,700 | 1,700 | 650 | |
| 微生物总数(cells/g-wet) | 6.99E+07 | 2.20E+08 | 3.77E+08 | |
判定
TPH从处理前初始值3,700mg/kg降至处理后第42天的650mg/kg。微生物总数从6.99E+07cells/g-wet增至3.77E+08cells/g-wet,未见增殖抑制。由于确认了TPH的下降及对微生物无增殖抑制性,可判断使用复合生物制剂净化该土壤是可行的。
润滑油污染地下水可处理性试验
试验方法
- 1. 将现场采集的地下水试样分装于4个500ml三角烧瓶,每瓶100ml
- 2. 取1.中的1瓶作为处理前TPH分析※3用试样送至第三方分析机构,1瓶作为处理前各项测定用试样保留
- 3. 向1.剩余的2瓶中按规定量加入营养剂、必需元素水溶液、复合生物制剂
- 4. 将3.置于摇床振荡培养
- 5. 1周后,取3.中的1瓶作为处理后TPH分析用试样送至第三方分析机构,1瓶作为处理后各项测定用试样保留
※3 水样的TPH分析(GC-FID法)提取烧瓶内的全部油分
试验结果
处理前后的TPH分析结果和微生物总数见表2,TPH和微生物总数的变化见图2。
表2:TPH与微生物总数(地下水)
| 初始值 | 第7天 | ||
|---|---|---|---|
| TPH (mg/L) | C6~C12 | <4.1 | <4.1 |
| C12~C28 | 123 | 24 | |
| C28~C44 | 841 | 100 | |
| C6~C44 | 964 | 124 | |
| 微生物总数(cells/ml) | 6.81E+06 | 1.17E+08 | |
判定
TPH从处理前初始值964mg/L降至处理后第7天的124mg/L。微生物总数从初始值6.81E+06cells/ml增至1.17E+08cells/ml,未见增殖抑制。由于确认了TPH的下降及对微生物无增殖抑制性,可判断使用复合生物制剂净化该地下水是可行的。
评价方法
对TPH评价其总量及各组分的下降,对微生物总数评价其增减。pH方面,确认处于中性范围;氮(氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮)和磷(磷酸态磷)方面,掌握相对于TPH是否有必要且充分的量。油味和油膜方面,根据数值化结果定性评价目标物质的有无。
综上,若能确认目标物质的减少、微生物总数的增加等,即可判定使用复合生物制剂净化该试样是可行的。
结语
通过事先进行可处理性试验,可以确认作为净化对象的土壤、地下水或目标物质是否对微生物具有增殖抑制性。事先确认效果,对于实施高确定性的净化对策非常重要。此外,虽然仅供参考,还可以以可处理性试验的结果为指标,掌握实施净化对策时的进展情况。
除标准的可处理性试验外,本公司还根据客户要求提供定制型可处理性试验。凭借本公司以往的经验,可以设定试验周期、分析项目及频率等各种条件。
着眼于今后将不断扩大的土壤和地下水污染市场,本公司希望广泛推进生物强化净化。为此,首先致力于普及可处理性试验。本公司的可处理性试验验证周期短、费用低廉,诚挚推荐给各位。