《底泥石油污染生物電化學原位生態修復及機理》是依託南開大學，由李鳳祥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：底泥石油污染生物電化學原位生態修復及機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李鳳祥
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大量石油污染物進入水體，尤其是事故性石油污染日益頻繁，往往導致水體底泥棘手的石油污染問題，對水生生態系統危害很大，現有修復技術存在局限性。本項目以生物電化學技術為基礎，結合改性芬頓高級氧化，利用反應系統功能菌降解底泥生物質產電驅動石油污染物的芬頓氧化，建立生物電化學系統（BES），不需要大量外部能源供給而實現石油污染底泥修復。研究內容：（1）石油污染底泥生態修復BES環境適應性研究；（2）石油污染物組分電化學氧化與底泥生物質降解生態協同效應； （3）石油污染底泥BES原位生態修復機理研究。本課題的實施可以克服關鍵性限制因素。開發自主智慧財產權、生物和電化學聯用石油污染底泥原位生態修復技術，為今後石油污染底泥生態修復、兼顧環境和經濟效益提供科學依據、支持與借鑑。
結題摘要
在國家自然科學基金委支持下，以南開大學為依託單位，本項目針對大量石油污染物進入水體，導致的水體底泥棘手的石油污染問題，開展了創新研究。本項目以生物電化學技術為基礎，結合改性芬頓高級氧化，利用反應系統功能菌降解底泥生物質產電驅動石油污染物的芬頓氧化，建立生物電化學系統（BES），完成了不需要大量外部能源供給而實現石油污染底泥修復機理研究。研究內容：（1）石油污染底泥生態修復BES環境適應性研究；（2）石油污染物組分電化學氧化與底泥生物質降解生態協同效應；（3）石油污染底泥BES原位生態修復機理研究。本項目克服關鍵性限制因素，研究了生物和電化學聯用石油污染底泥原位生態修復技術。 代表性研究結論展示了BES用於處理石油污染物的潛力。石油烴污染物生物降解機制分析表明，一般情況下，只有1%的微生物可以降解石油烴，需要生物電化學技術強化石油污染物降解。而MEC轉化為MFC時，其群落結構對環境適應較快，這位BES研究提供思路。陰極催化劑材料研究是BES效能提高關鍵因素。這項研究證明In2O3的形貌是可以通過適當的合成方法控制以提高光催化性能，進而可以完成難生物氧化降解石油烴的去除；ZIF-8的複合孔結構保證了在三相邊界上的快速傳質，從而提高了氧還原反應速率。這些優點使ZIF-8成為一種很有前途的空氣陰極MFC氧化還原催化劑。 項目研究在學術論文、專著、專利、研究生培養等方面取得優異成果，為今後石油污染底泥生態修復、兼顧環境和經濟效益提供科學依據、支持與借鑑。
