研究簡(jiǎn)介：在過(guò)去的幾十年中這種污染的地區在世界范圍內擴大以來(lái)，人們越來(lái)越關(guān)注被石油烴污染的土壤。污染包含有毒成分，改變土壤微生物群落并抑制植物生長(cháng)。與物理和化學(xué)技術(shù)相比，生物技術(shù)被認為是一種綠色，高效且低成本的修復方法。生物電化學(xué)系統是一種新興技術(shù)，用于修復被石油烴污染的土壤。但是，這種系統的性能可能會(huì )受到土壤中低效率的物質(zhì)傳輸的限制。研究人員報告了一種新的砂子改良方法，該方法可顯著(zhù)增加氧氣和質(zhì)子的傳輸，從而導致土壤孔隙度增加（從44.5％增至51.3％），抗歐姆性降低（降低46％）以及電荷輸出增加。在135d時(shí)，石油烴的降解率提高了268%。

高分子量的正構烷烴和多環(huán)芳烴的降解速度加快，變性梯度凝膠電泳表明，靠近空氣陰極的微生物群落主要受到感應電流的刺激，特別是降解碳氫化合物的食烷菌屬細菌。生物電化學(xué)刺激對陽(yáng)極微生物群落（包括遠離陰極的微生物群落）施加選擇性壓力。這些結果表明，砂改良劑可以是一種有效的土壤改良方法，可以增強生物電化學(xué)去除污染土壤中碳氫化合物的能力。

微電極測量系統應用：

對天津大港油田石油烴類(lèi)污染的表層土壤(0~10 cm)進(jìn)行了老化土壤的采集。風(fēng)干后，將土磨碎，篩過(guò)(2mm)，標記為原土。在土壤和蒸餾水的混合物中（1:5）測定了土壤的電導率和pH值。石油烴類(lèi)污染的表層土壤的原位DO和pH分別使用unisense微電極傳感器(尖端直徑為1毫米，步長(cháng)為1毫米，等待10秒，每個(gè)點(diǎn)測量10秒)測量完成。在測量之前，將兩個(gè)微電極傳感器極化過(guò)夜，以在校準之前獲得穩定的信號。當在所有土壤MFC中產(chǎn)生穩定電壓時(shí)，測量DO和pH分布。

圖1、原位溶解氧(a)，水層(b)和土壤(或沙/土混合)層(c)線(xiàn)性區域的擬合，原位pH(d)作為土壤MFC深度的函數。OC-開(kāi)路控制，無(wú)沙塵。隨著(zhù)深度的增加，所有樣品中的DO濃度均降低（圖a所示）。表層土壤的DO（深度0-1厘米）顯示出在水層中更快的下降。DO的擴散系數（Ds）隨著(zhù)添加的沙量的增加而增加。與開(kāi)路控制的土壤pH相比，所有活性MFC（CK，LS和HS）的pH（平均值）降低了1.1-1.4個(gè)單位（圖d所示）。

小結

石油烴類(lèi)污染是當前環(huán)境保護領(lǐng)域面臨的一個(gè)嚴峻問(wèn)題。隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的加速和能源需求的增長(cháng)，石油及其產(chǎn)品的使用量不斷增加，然而，這也帶來(lái)了土壤污染的風(fēng)險。針對石油烴類(lèi)污染土壤，目前已有多種修復方法，主要包括物理修復、化學(xué)修復和生物修復等。生物修復方法具有環(huán)境友好、成本低廉、可持續性強等優(yōu)點(diǎn)，因此在石油烴類(lèi)污染土壤修復領(lǐng)域得到了廣泛應用。目前，生物修復技術(shù)主要包括微生物修復、植物修復和動(dòng)物修復等。微生物修復是利用土壤中的土著(zhù)微生物或人工引入的高效降解菌對石油烴類(lèi)污染物進(jìn)行降解。微生物修復方法可以通過(guò)添加營(yíng)養物質(zhì)、調節土壤pH值、增加氧氣供應等方式提高微生物的降解效率。同時(shí)，利用基因工程技術(shù)改造微生物，提高其對特定污染物的降解能力，也是當前研究的熱點(diǎn)。所以通過(guò)利用unisense微電極傳感器測量石油烴類(lèi)污染的表層土壤的原位DO和pH分布是非常有必要的。這說(shuō)明unisense微電極在石油烴類(lèi)污染土壤研究中具有很好的應用前景。