不同氧条件下老化垃圾生物滤池降解油基钻屑石油污染物的效能比较与机制解析

本文创新性地利用老化垃圾生物滤池(ARB)处理油基钻屑(OBDCs)，通过对比厌氧(AnARB)、好氧(AARB)和半好氧(SAARB)三种工况，发现SAARB在118天运行后实现63.45%的石油污染物去除率，其独特的氧空间分布特征促进形成高多样性菌群结构，显著提升烃类降解代谢通路。该研究为生态敏感区OBDCs处理提供了高效低碳解决方案。

　　

Highlight

基于不同曝气策略，本研究比较了三种ARB（AnARB、AARB和SAARB）在不同氧条件下对OBDCs中石油污染物的降解性能。结果表明ARB能有效降解OBDCs中的石油污染物，运行118天后，AnARB、AARB和SAARB的石油去除率分别达到48.12%、64.33%和63.45%。其中SAARB在后期处理阶段展现出更高的降解速率。

Degradation performance and kinetics of petroleum pollutants

石油污染物的降解性能与动力学

在不同氧条件的ARB中，OBDCs石油污染物去除效率及基础钻井液(BDM)与有机物(OM)的降解情况如图2(a)-(c)所示。ARB内污染物降解动力学分析显示（图2(d)-(e)），所有ARB系统的降解过程均符合一级动力学模型，其中SAARB表现出最快的降解速率常数（0.0067 day^-1）。pH值和含水率变化表明（图S4），SAARB创造了最适宜微生物代谢的环境条件。

Conclusions

结论

本研究证实：1）半好氧条件(SAARB)能构建更丰富的微生物网络，其特有的氧梯度分布促进了好氧和厌氧菌群的协同作用；2）SAARB显著提升了烷烃和芳香烃降解相关功能基因（如alkB和nahAc）的表达水平；3）基于"以废治废"理念的ARB技术，为山区页岩气开采区的OBDCs处理提供了兼具高效性和环境友好性的解决方案。