微生物石油降解

微生物石油降解综述

Abstract: Oil as a important energy has been one of the countries all over the world widely used, because in the exploitation of oil, storage, transportation, processing and petrochemical products in the process of production, and the sudden discharge of oil leakage accident cause large oil into the environment pollution. Oil pollution harm main performance in the column of \"soil ecosystem tao and the function of the damage, the serious influence the permeability of soil and water permeability, lead to soil harden. Fertility dropped; In the water surface formation oil film, cause the oxygen in the water fell sharply. Cause massive death of aquatic organisms, destroying the aquatic ecological environment and fishery resources; Still can into the underground water system, direct pollution underground water sources, the influence of water and irrigation residents; Some of the oil teratogenic carcinogenic substance but also by biological function of enrichment of the food chain and immediate harm to human health.

摘要：石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用，由于在石油的开采、储存、运输、加工和石化产品生产等过程中的漏油以及突发性泄油事故致使大量的石油进入环境造成污染。石油污染的危害主要表现在列土壤生态系统的结掏和功能的破坏，严重影响土壤的透气性和渗水性，导致土壤板结。肥力下降；在水体表面形成油膜，致使水中溶氧量急剧下降．造成水生生物的大量死亡，破坏水生生态环境和渔业资源；还可进入地下水系，直接污染地下水源，影响居民用水和农田灌溉；石油中的一些致畸致癌物质还可通过食物链的生物富集作用而直接危害人类健康。

随着人们对环境问题的日益关注，石油烃类的微生物降斛研究工作也不断得以深入。近十年米这一领域义有许多研究和相关报道，本文对相关工作进行了综述。

1国内外研究现状

1.1.石油烃类化合物被微生物氧化成为低分子化合物或完全分解为二氧化碳和水的作用。

1.2石油入海后发生一系列物理、化学和生物的变化，其中微生物对石油烃的降解起重要作用。微生物降解烃类是19世纪末发现的。20世纪50年代前，以美国C.E.佐贝尔为代表，对海洋微生物降解石油烃进行了广泛的研究。50年代初气相色谱问世，放射性同位素示踪法的普遍应用，对研究石油烃的微生物降解机制起了积极的作用。60年代以来，由于海上石油污染日趋严重，促使不少沿海国家，如美国、加拿大、日本、英国和苏联等国，积极开展了有关海洋微生物降解石油烃的研究工作。70年代中期，美国学者还用基因工程的技术培育了“超级微生物”，以期能有效地降解石油烃。

中国自1975年起，先后对青岛胶州湾、渤海、厦门港、黄海和东海石油降解微生物的数量、分布、种类组成和影响降解因素等进行了调查研究。

1.1烃类微生物概述

能够降解（氧化）石油烃，或以石油烃为其碳源的微生物称为烃类微生物。

截止1983年，已发现有75个属的微生物能够直接降解（或辅氧化）一种或多种石油烃，其中细菌39属、真菌19属、酵母菌17属。

烃类微生物广泛分布于海洋的各个角落，但其种类和数量，则因时间、地点和环境条件的不同有较大的差异。一般来说，细菌的数量大于真菌和酵母，近海烃类微生物的数量高于大洋，表层水膜和海底沉积物的菌量高于水体，油污水域的菌量大于非油污水域。在油污水样中，每毫升海水的菌量可高达103～106，每毫克沉积物菌量可达106～109。因此，烃类微生物的菌量往往可以反映环境受油污的情况。

1.2 烃降解菌

石油烃降解菌是指可以利用石油烃作为生长底物的菌群。这类细菌在注水井及近井地带最为丰富,是注水地层中微生物食物链的启动环节[1 ] 。烃降解菌可以通过自身的代谢作用产生分解酶,裂解重质烃类和石蜡,降低原油粘度,改善原油的流动性能。烃降解菌还可代谢产生表面活性剂、聚合物、有机酸、醇类和二氧化碳等有利于驱油的产物。石油烃降解菌大部分为好氧菌,即烃氧化菌。代表性菌株有微球菌、节杆菌、红球菌和盐杆菌等[2 ] 。Nazina T. N 等[4 ] 从Kazakhstan 和West Siberia 油田分离到嗜热的烃氧化菌。菌株杆状、运动,内生芽孢,严格好氧,生长温度为40～70 ℃。最适生长条件:pH ,6～8 ,温度55～60 ℃,NaCl 浓度5～10gPL。该菌鉴定为嗜热嗜油芽孢杆菌。

1. 3 发酵菌

嗜温、嗜热和极端嗜热发酵菌构成了油藏环境的一个重要微生物群落。从油田水中分离出的具有嗜盐特性的厌氧微生物主要属于盐厌氧菌属(Haloanaerobium) ,包括乙酰乙基拟盐杆菌, H. congolense 及油田水盐厌氧菌。这三种菌中度嗜盐,最佳生长盐浓度为10 %NaCl。H. congolense 在底物利用范围上不同于其他两种,它利用碳水化合物发酵产生乙酸而不产乙醇[4 ,5 ]。

由于大多数油田具有高温特征,分离到的嗜热发酵菌比嗜温发酵菌要多得多。一般嗜热厌氧菌研究也较广泛,主要是其热稳定酶的工业潜力。从103 ℃的热油田中分离到极端嗜热微生物,人们对此越来越感兴趣。从热的低盐度的油藏中经常会分离到热厌氧杆菌属微生物。从法国一热的陆相油藏中分离到一株热硫化氢热厌氧杆菌。

最近的研究提供了热的陆相和海相油藏中极端嗜热发酵嗜热古细菌的证据[2] 。在DNAPDNA 杂交研究基础上,鉴定出菌株1、2 属于热球菌属 ,在温度85 ℃时生长;菌株3 属于火球菌属的一个新种,生长温度达到102 ℃。

1. 4 硫酸盐还原菌(SRB)

油藏中硫酸盐还原菌包括脱硫弧菌属、脱硫肠菌属和脱硫状菌属。在油田污水回注系统和油层缺氧环境中广泛存在。SRB 代谢产生H2S酸性气体,不但可以提高地层压力,还可以溶解碳酸盐岩层,促进原油的释放和增大地层的渗透率。某些菌种还可以降解石油中的组分,改善原油的流动性,提高原油采收率。但这类菌群的活动使产出的油气中含有硫化氢,增加生产设施的腐蚀问题,并带来严重的生产安全问题。因为其有害性,SRB 是油田水中研究得最详细的细菌群落。

1. 4. 1 嗜温硫酸盐还原菌

油田水中最常被分离出的SRB 属于脱硫弧菌属。Desul2fvibrio. longus 和D. vietnamensis 被认为是耐盐的。而D. ga2bonensis 被认为是中度嗜盐,最佳生长需5～6 %NaCl。这三种菌是不完全氧化菌,使用氢气、乳酸盐和丙酮酸盐作为底物。从Apsheron 半岛地层水中分离出耐盐的脱硫微菌属 , 耐盐可达到

8 %NaCl ,将乳酸不完全氧化为乙酸。它自氧生长,因此,很容易与上面提到的三种脱硫弧菌区分开。用寡核苷酸探针鉴定了在油田环境中脱硫细菌属的一些菌株[11 ] 。

1. 3. 2 嗜热硫酸盐还原菌

对于在油田环境中存在的脱硫肠菌属菌种已有详细报道[2 ] 。嗜热脱硫肠菌最初从地下热矿泉水中分离到,随后从巴黎盆地非水驱油田的井口样品中分离到。从北海挪威海床下分离到Desulfotomaculum thermo2cisternum ,最佳生长温度在62 ℃。它在硫酸盐存在下,不完全氧化的底物范围很广,包括乳酸盐、乙醇、丁醇和羧酸。从Western Siberia 油样中分离到脱硫肠菌的亚种 [5 ] 。生长温度40 - 70 ℃,不完全氧化乳酸盐和乙醇。在北海Gullfaks 油田尽管用富集培养方法没有检测到脱硫肠菌属,但用专一性荧光抗体技术检测到其存在[4 ] 。

另在古生界,极端嗜热微生物以古生球菌属为代表。闪烁古生球菌从北海挪威热油田水中分离到[4] 。通过DNAPDNA 杂交实验,表明从油田水中分离的微生物同那些深海热泉分离出的种群具有遗传相似性。因此,可以推测它们的存在很可能由于海水进入油藏或人类活动带来的污染。

1. 4 产甲烷菌

产甲烷菌为严格厌氧菌。从油层深部分离产甲烷菌直到最近才有报道。在低盐度到高盐度的中温油藏中都有产甲烷菌存在。一般认为高温高盐环境使得微生物群落急剧减少。Borzenkov 等研究表明产甲烷菌随盐度增加而减少[1 ] 。此外,甲胺的浓度(一种产甲烷底物) 随地层水矿化度增加而增加。嗜甲基菌从盐度达140gPL 的开发井样品中分离出。该菌轻度嗜盐,利用甲醇、甲胺和二甲基硫化物作底物。另一种利用甲醇和三甲基胺的中度嗜盐产甲烷菌从含90gPL NaCl 的法国Alsacian 油田中分离。.

在油藏中除上述微生物外,还有铁细菌、硫细菌、反消化细菌、产乙酸盐菌等。此外,还有绝大多数的未培养微生物。这些微生物菌落对石油的生产都有一定的影响。

2.降解途径

石油是多种烃类组成的混合物，包括烷烃、环烷烃和芳烃等。在石油烃类中，以直链的烃类最易被氧化，芳烃和环烷烃的氧化较难。微生物对直链烃的氧化有多种方式：单末端氧化、双末端氧化和次末端氧化等。其中单末端氧化是最主要的方式。如微生物对正链烷的氧化，首先是在单氧化酶系的酶促下，将氧分子的一个氧原子加入到烃中去，使其形成相应的醇，另一个氧原子与烃类脱下的氢结合形成水。已知在细菌中有两种类型的氧化酶系，其氧化作用如反应图式。正链烷被氧化成相应的醇后,在脱氢酶的作用下,接着被氧化成相应的醛和酸。脂肪酸再通过β氧化和三羧酸循环进一步氧化成二氧化碳和水。

苯是芳烃的代表，微生物对苯的氧化，首先是在氧化酶系的作用下，将氧的分子加到苯环上形成邻苯二酚，然后经一系列酶促反应，相继生成顺-顺粘糠酸、β-酮基巳二酸、琥珀酸等。烃类被微生物氧化后，约有20～70％的组分转化为微生物细胞的组分。

3.1影响降解的因素

微生物对石油烃的降解取决于：

①原油的组分、数量、物理特性和油污方式；

②微生物的种类、数量及生理特性；

③海域的温度、氧含量、营养盐、盐度、海流和pH等。环境因素，既影响微生物的生长和代谢活动，也影响石油入海后的理化特性。

3.2烃类氧化菌分解轻质原油的能力要高于重质原油。而原油的化学成分又能影响细菌的种类组成。曾在 4种不同的原油中接种含有烃类氧化菌的相同水样，经培育，微生物的种类组成出现了差异。又据试验，中温菌对柴油在20°C时的氧化速度比10°C时快3倍，而在5°C时几乎不发生降解作用。在海水中加入氮和磷，有利于烃类微生物的繁殖，促进对烃类的降解作用。大多数烃类微生物降解石油需要氧，理论上推算，氧化 1升原油大约要消耗3.2×105升海水中的溶解氧。据佐贝尔计算，在适宜条件下，细菌氧化海水中油的速率可达到100～960毫克/（米3·天），入海石油的30％可被微生物降解。

4防治试验

利用烃类微生物消除海上油污染，目前处于试验阶段。

4.1用混合培养微生物消除油污。

由于石油含有成千上百种烃，一种细菌又只能降解一种或几种烃，因此要消除海上油污必须添加微生物的混合培养物。据试验，若在添加烃类微生物混合培养物的同时，又加入含氮和磷的营养剂可在几天内降解原油中60～80％的烃类。

4.2 用“超级微生物”消除油污。

已知对烃类的降解受菌体质粒的控制。70年代中期，人们采用生物工程培育出了“超级石油菌”。这种细菌能够降解原油中的大部分烃类，给应用烃类微生物消除海洋油污染带来了希望。但这种细菌尚不稳定，其质粒易丢失，要在现场中实际应用尚需进行深入研究。

5.展望

受石油污染土壤的微生物修复于20 世纪中后期提出后,到目前为止,对于这方面的研究已有了很大的进展[9、10 ] 。最初研究较多的主要是微生物对有机污染物的好氧降解,但由于一般的好氧降解对四环以上PAHs 的降解效果不显著,

部分研究者提出了微生物的厌氧降解和共代谢处理等修复方法,且逐渐成为该领域的研究重点。这些方法较一般好氧修复法有特别的效果与优越性,有望得到推广和应用。此外,人们还较全面地探讨和分析了各种影响微生物修复效果的因素,研究了减少影响提高降解的措施,对控制微生物修复受石油污染土壤技术有很强的指导意义。但由于微生物修复受石油污染土壤是一个复杂的过程,对其中许多的机理和过程尚未完全明确,而且由于各种环境条件的复杂性,该领域的研究还需进一步的拓宽和深入。

1.Shelton M E Degradation of weatered oil by mixed marine bacteria and the toxicity of accum ulated

2.water-soluble material to two marine crustacea[外文期刊] 1999(01)

3.丁美丽胶州湾石油降解菌的分布 1979(06)

4、.Chapman P J Fossil fuel biodegradation;laboratory studies[外文期刊] 1995(suppl 5)

5..Thouand G Laboratory evaluation of crude oil b iodegradation with commercial or natural m icrobialinocula[外文期刊] 1999(02)

6.国家海洋局1998年中国海洋环境年报 1999

7.Leahy J G Microbial degradation of hydrocarbons in the environment 1990(03)

8..Rudd L E Changes in mutagenicity during crude oil degradation ty fungi[外文期刊] 1996(07)

9、10.曾宪军 ,刘登魁,微生物修复受石油污染土壤的研究进展

石油污染土壤的微生物修复原理

石油污染土壤的微生物修复 一、降解石油烃类化合物的微生物种类 自然界中能够降解石油烃类污染物的微生物种类有数百种，70多属，主要是细菌、真菌和藻类三大类型的生物。 表1 石油烃降解微生物种属 细菌真菌藻类 无色杆菌属枝顶孢属双眉藻属 不动杆菌属曲霉属鱼腥藻属 芽孢杆菌属金色担子菌数小球藻属 色杆菌属假丝酵母属衣藻属 诺卡氏菌属镰刀霉属念珠藻属 放线菌属青霉菌属紫球藻属 ……… 按照分子生物学和遗传学分类，可将降解石油污染物的微生物分为土著微生物和基因工程菌两大类。 二、产生表面活性剂的微生物 生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下产生的一类集亲水基和疏水基于一体、具有表面活性的代谢产物。 分类典型产物 中性脂类甘油单脂、聚多元醇、其他蜡脂 磷脂/脂肪酸磷脂酰乙醇胺 糖脂糖酯、糖醇酯、糖苷 含氨基酸脂类脂氨基酸、脂多肽、脂蛋白 聚合型脂多糖、脂-糖-蛋白复合物 特殊型全胞、膜载体、Fimbriae 生物表面活性剂优点：1较低的表面张力和界面张力；2无毒或低毒，对环境友好；3可生物降解；4极端环境（温度、pH、盐浓度）下具有很好的专一性和选择性；5不致敏、可消化、可作为化妆品和食品的添加剂；6结构多样，可用于特殊领域 三、微生物降解石油的机制

1.微生物吸收疏水性有机物的机理 图1 微生物吸收疏水性有机污染物的4种摄取途径微生物吸收疏水性有机物的模式有4种：1微生物吸收其附近溶解于水相中的烃类；2细胞直接与石油烃接触。这种作用可以通过改变菌毛或细胞表面的疏水性部分的改造进行调控，提高对有机物的吸附；3通过细胞直接与分散在水相中的石油烃的微米或亚微米液滴接触来吸收；4强化吸收模式，即由于细胞产生的表面活性剂或乳化剂使烃的水溶性增强，微生物表面的疏水性更强，使细胞与烃接触。 丝状真菌主要通过菌丝的吸收作用摄取石油烃。 2.微生物细胞膜转运烃机理 微生物对有机化合物的降解作用是由细胞酶引起，整个过程可分为3个步骤。首先化合物在微生物细胞膜表面吸附（动态平衡过程）；其次吸附在细胞膜表面的化合物进入细胞内；最后化合物进入细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应（快速过程）。 参与第1个步骤还有表面活性剂。 石油进入细胞方式：非特异性接触，被动运输方式。 3.微生物降解石油的机制 石油类物质+微生物+O 2+营养物质→CO 2 +H 2 O+副产物+微生物细胞生物量 微生物利用石油烃类作为碳源和能源，经过一系列氧化、还原、分解、合成等生化作用，将石油污染物最终矿化为无害的无机物的过程。 途径：烷烃→醇→醛→脂肪酸→β氧化乙酸盐→CO 2+H 2 O+生物量 四、典型石油烃的降解途径

石油降解微生物的研究现状

石油降解微生物的研究现状 陈宇翔生物工程学号：11208523802538 摘要：本文简单介绍了石油降解微生物的概念，并叙述了石油降解微生物的降解机理和影响微生物降解的条件。举例说明了生物降解石油烃的研究现状和对未来研究方向的展望。 Abstract: this paper briefly introduces the concept of microorganism oil, and describes the degradation of microorganism oil mechanism and influencing microbial degradation of conditions. For example the biodegradation petroleum hydrocarbons, the research present situation and prospect of the future study trends. 关键词：石油烃降解微生物石油污染高效性研究现状展望Keywords: petroleum hydrocarbon microorganism oil pollution efficiency research-status prospect 引言： 石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用，随之而来的石油烃污染已经对人类生存的土壤及水体环境造成了严重的危害，微生物降解是一种处理石油烃污染的理想方法。在石油及石油产品的开发利用中，不可避免的会对人类生存环境造成污染，防范、治理石油污染成为环境保护的重要任务之一。目前用于石油污染治理的方法主要有：物理修复法，化学修复法和生物修复法。与传统的物理化学方法比较，生物修复法具有经济花费少、对环境影响小、遗留问题少、最大限度地降低污染物的浓度、修复时间较短、就地修复、操作方便等特点[1]，是国内外科研工作者关注的热点领域，在石油污染的治理中具有广阔的应用前景。 本文从介绍石油降解微生物开始人手，认真分析了石油降解微生物的种类、菌种特征、降解机理，分析了目前用于处理石油污染的微生物的技术特点，现阶段研究现在和具体应用，并对未来的研究方向做出了大胆的设想和展望。

土壤石油污染物生物通风修复的研究进展

土壤石油污染物生物通风修复的研究进展 隋红1，茹旭2，黄国强1，李鑫钢1 1：天津大学化工学院，天津300072；2：锦州石化设计院，辽宁锦州121001 摘要：生物通风是一种去污效果好、操作费用低的土壤原位修复技术。文章概述了生物通风系统的结构、设计目的、适用范围和优缺点，详细论述了生物通风的国内外研究现状，包括现场应用、影响因素和强化技术及理论研究，并展望了生物通风在我国的应用前景。 关键词：土壤；石油污染；原位修复；土壤气相抽提；生物通风；生物降解 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2003）02-0216-04 土壤是人类赖以生存的基础资源。土壤中最严重的污染是石油类污染。由于输油管道、储油罐泄露，落地油、含油污水排放等原因，大量石油类污染物进入土层，不仅破坏了土壤本身的生态系统，而且对地下水资源构成威胁。至90年代中期，美国就有1/3的地下储油罐被确认存在不同程度的渗漏，使地下水受到污染。我国目前大部分油田区地下水也因受到污染而达不到饮用标准，对人类健康造成潜在的致命危害。国外最近20年加强了土壤修复计划，通常解决的办法有异位（ex situ）修复和原位（in situ）修复两种形式，异位修复在多方面存在明显不足，已基本被原位修复所取代。美国于90年代投入大量资金以鼓励一些新兴的革命性土壤原位修复技术，土壤气相抽提法（soil vapor extraction，SVE）应用而生，随后其衍生技术____生物通风（bioventing，BV），结合了土壤通风的物理过程和增强的生物降解过程，而成为一种应用广泛的革新性原位修复技术[1]。 1 生物通风概述 SVE技术是一种通过强制新鲜空气流经污染区域，将挥发性有机污染物从土壤中解吸至空气流并引至地面上处理的原位土壤修复技术，该技术被认为是一个“革命性”的修复技术[2]。BV是在SVE 基础上发展起来的，实际上是一种生物增强式SVE 技术。因利用外界驱动力向地下输送气流，使得受污染土壤中的有机物挥发速率和生物降解速率都有可能增加，注射井和抽提井可去除气相污染物，也可以向污染区提供氧源增加微生物活性，当其首要目标是增强氧气的传送和使用效率来促进生物降解时，通常称之为生物通风[3]。 BV技术的出现直接源于SVE的发展，使用了与SVE相同的基本设施：鼓风机、真空泵、抽提井、注入井和供营养渗透至地下的管道等。其中井所在位置的结构依现场而定，并与空气是被注入还是从土壤中抽出有关。BV技术还可与修复地下水的空气搅拌（air sparging，AS）或生物曝气（biosparging, BAS）技术相结合[4]，将空气注入含水层来提供氧支持生物降解，并且将污染物从地下水传送到渗流区，在渗流区污染物便可用BV或SVE法处理。SVE 和BV虽然系统组分相同，但系统的适用情况、结构和设计目的有很大不同：SVE将注射井和抽提井放在被污染区域的中心，而在BV系统中，注射井和抽提井放在被污染区域的边缘往往更有效。SVE 的目的是在修复污染物时使空气抽提速率达到最大，利用挥发性去除污染物；而BV的目的是优化氧气的传送和氧的使用效率，创造好氧条件来促进原位生物降解。因此，BV使用相对较低的空气速率，以使气体在土壤中的停留时间增长，促进微生物降解有机污染物[5]。 生物通风应用范围较宽，Michael[6]已经通过实验研究证明了，生物通风不仅能成功用于轻组分有机物，如汽油和柴油，还能用于重组分有机物，如燃料油等，另外也可用于其它的挥发或半挥发组分。生物通风的另一个显著优点是，与SVE比较它的操作费用更低[7]。在SVE操作中抽出的废气不能直接放入空气中，需要后续处理工艺（一般是活性碳吸附和催化燃烧），这有时甚至要占整个费用的50%左右，生物通风省去了此步骤，因此操作成本下降。生物通风与其它土壤修复技术比较，其主要缺点是操作时间长，受到土著微生物种类的限制[8]。 2 生物通风国内外研究进展 2.1 现场应用

微生物石油降解

微生物石油降解综述 Abstract: Oil as a important energy has been one of the countries all over the world widely used, because in the exploitation of oil, storage, transportation, processing and petrochemical products in the process of production, and the sudden discharge of oil leakage accident cause large oil into the environment pollution. Oil pollution harm main performance in the column of \"soil ecosystem tao and the function of the damage, the serious influence the permeability of soil and water permeability, lead to soil harden. Fertility dropped; In the water surface formation oil film, cause the oxygen in the water fell sharply. Cause massive death of aquatic organisms, destroying the aquatic ecological environment and fishery resources; Still can into the underground water system, direct pollution underground water sources, the influence of water and irrigation residents; Some of the oil teratogenic carcinogenic substance but also by biological function of enrichment of the food chain and immediate harm to human health. 摘要：石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用，由于在石油的开采、储存、运输、加工和石化产品生产等过程中的漏油以及突发性泄油事故致使大量的石油进入环境造成污染。石油污染的危害主要表现在列土壤生态系统的结掏和功能的破坏，严重影响土壤的透气性和渗水性，导致土壤板结。肥力下降；在水体表面形成油膜，致使水中溶氧量急剧下降．造成水生生物的大量死亡，破坏水生生态环境和渔业资源；还可进入地下水系，直接污染地下水源，影响居民用水和农田灌溉；石油中的一些致畸致癌物质还可通过食物链的生物富集作用而直接危害人类健康。 随着人们对环境问题的日益关注，石油烃类的微生物降斛研究工作也不断得以深入。近十年米这一领域义有许多研究和相关报道，本文对相关工作进行了综述。 1国内外研究现状 1.1.石油烃类化合物被微生物氧化成为低分子化合物或完全分解为二氧化碳和水的作用。 1.2石油入海后发生一系列物理、化学和生物的变化，其中微生物对石油烃的降解起重要作用。微生物降解烃类是19世纪末发现的。20世纪50年代前，以美国C.E.佐贝尔为代表，对海洋微生物降解石油烃进行了广泛的研究。50年代初气相色谱问世，放射性同位素示踪法的普遍应用，对研究石油烃的微生物降解机制起了积极的作用。60年代以来，由于海上石油污染日趋严重，促使不少沿海国家，如美国、加拿大、日本、英国和苏联等国，积极开展了有关海洋微生物降解石油烃的研究工作。70年代中期，美国学者还用基因工程的技术培育了“超级微生物”，以期能有效地降解石油烃。 中国自1975年起，先后对青岛胶州湾、渤海、厦门港、黄海和东海石油降解微生物的数量、分布、种类组成和影响降解因素等进行了调查研究。 1.1烃类微生物概述 能够降解（氧化）石油烃，或以石油烃为其碳源的微生物称为烃类微生物。

浅谈微生物在环境污染治理中的作用

浅谈微生物在环境污染治理中的应用 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前及待解决的重要问题。 微生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以受无二次污染等显著优点，加之其技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视，从根本上体现了可持续发展的战略思想。 应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染，在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为：①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定；②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建；③生物恢复的实际应用和工程化。 一、污水治理 环境中的污染物，在自然界中经过迁移、转化，绝大多数将归入水体，引起水体不断受到污染的胁迫。尤其是高浓度生活污水和工业废水的大量倾入，使水体富营养化现象日趋严重。通常情况下，只要这种污染不超过阀值，污染的水体在物理、化学和生物的综合作用下，是可以得到净化的，这种净化主要源于水体中的微生物能直接或间接地把污染物作为营养源，在满足微生物生长需要的同时，又使污染物得以降解，达到净化水质的目的。 二、固体废弃物治理 固体废弃物污染严重影响我国的环境质量。我国同体废弃物年产量数目极大。造成的经济损失每年达千亿元以上。目前我国处理城市垃圾的方法主要是填埋、堆放和焚烧。填埋、堆放既占用土地资源，又会使有害物质渗漏、扩散，造成二次污染。固体废弃物焚烧产生的二嚼英等有害物质会严重危害人类的健康与生产。利用微生物分解固体废弃物中的有机物，从而实现其无害化和资源化，是经济而有效的处理同体废弃物方法。微生物技术治理同体废弃物的优势是：可以有选择地浓缩或去除污染物：节省运营和投资成本：废物总体积显著降低：可以将废弃物转化为再利用资源。其缺点在于反应速度慢，某些同体废弃物难以降解。尽管如此，人们相信生物降解中存在的问题会随着对微生物研究的深入很快得到解决．

微生物对油污地石油的降解作用及影响因素

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/2115765521.html, 微生物对油污地石油的降解作用及影响因素作者：于洋邹莉孙婷婷郭静张国权任清政唐庆明 来源：《安徽农业科学》2014年第16期 摘要生物降解有机物可能成为净化土壤和水资源的一种有效方式。生物降解手段的成本 与焚化、贮存或土壤清洗相比要低。重点探讨了微生物对油污地石油降解的机理，分析了影响微生物降解的相关因素，包括营养物质和化合物、氧气、水、温度、核酸等，还探讨了油污 地降解过程中植物的作用及生物降解微生物的作用，以期为油污地的治理提供基础理论依据。 关键词油污地；土壤微生物；石油降解；非生物因子 中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）16-05198-03 生物修复（Bioremediation）又称为生物恢复，是指利用生物特别是微生物的代谢潜能消 除或减少污染地区有害物质浓度的技术。石油是一种含有多种烃类（正烷烃、支链烷烃、芳烃、脂环烃）及少量其他有机物（硫化物、氮化物、烷烃酸类等）的复杂混合物，石油类物质主要污染土壤及其土壤环境，并且随着人们对石油及其产品需求的增加，石油对土壤污染的情况逐年严重。同其他环境介质与污染物类型相比，土壤同石油污染物之间具有更强的亲和能力，增加了降解的难度和费用。所以，要通过生物因素降解石油、改善石油这种顽固性必须考虑诸多因素，如表面活性剂、营养物质和化合物、氧气、水、温度、核酸、植物的作用、生物降解微生物等。近些年，有关生物降解石油的研究资料越来越多，如在低温的南北极和高山地区石油烃的多种成分的生物降解已被报道，且被认为是当地适寒微生物降解的结果。由于研究涉及到植物、土壤微生物的各种生理生化功能，因此受到人们的关注，已成为研究的热点。该研究就此领域内的研究进展加以归纳，以期在未来的研究中提供借鉴。 1 土壤微生物对油污地的降解作用 土壤微生物在土壤生态系统中扮演着重要的角色。主要表现为，土壤微生物分别特征及群落结构影响着土壤肥力及健康状况，在土壤的物质循环、能量循环、生物转化等方面有着不可替代的作用。它们参与的主要的生态化学过程包括：土壤中动植物残体的分解、污染物及大分子化合物的降解、化学元素的转化及土壤养分的循环等。在油污地土壤中土壤微生物作为分解者在油污地土壤的修复中已经得到广泛的应用。 2 影响土壤微生物降解的非生物因子的作用 2.1 营养物质和化合物氮磷等营养元素是微生物生长不可缺少的，尤其是海水中氮和磷是限制微生物降解烃类的最重要因素[1]。Atlas[2]、Leahy等[3]认为微生物降解多环芳香烃主要受限于两种因素，这两种因素常常导致生物降解效率低于期望值。一个因素在于化合物生物可利用率低，另一个是生物降解污染土壤的因素是氮和磷的利用，这是增加微生物菌落的大小所

石油降解研究

石油污染物生物降解的机理研究 李会爽1，周磊2，柳青2，张端2，张景来2 (1第二炮兵工程设计研究院六室北京100011，2中国人民大学环境学院北京100872) 摘要：通过测定石油生物降解过程中的产物，分析探寻假单胞菌属的Pseudomonas sp. Strain SY2对石油的降解机理，为解决海洋石油污染问题提供理论依据。本文利用色质谱分析手段，通过测定假单胞菌属的Pseudomonas sp. Strain SY2对石油和正十四烷降解产物，对菌株SY2的降解机理进行分析研究。实验（分析）结果表明：菌株SY2对石油中的正烷烃有较好的降解效果，其中正十四烷、正十五烷和正十六烷的降解率较高，分别为：73.4%、49.3%、48.9%；根据正十四烷降解产物推测：菌株SY2对正十四烷的降解有单末端氧化、双末端氧化、次末端氧化和直接脱氢等多种途径，产生酯类、烯烃类、烷烃类及羧酸类等物质，与文献报道的烷烃降解途径相符合。 关键词：石油污染，生物降解，降解途径 Study on Theory of Biodegradation of Oil Contamination LI Hui-shuang, ZHOU Lei, LIU Qing, ZHANG Duan, ZHANG Jing-lai (1Sixth Chamber of Second Artillery Engineering Design Institute, Beijing 100011, China, 2 Environment School of Renmin University of China, Beijing 100872, China) Abstract:, In order to find the theories of biodegradation about crude oil and tetradecane by Pseudomonas sp. Strain SY2 and provides a theoretical basis for the solution of oil contamination, the research analyses the structure of the substances from biodegradation of crude oil.In this paper, through analyzing structure of the substances from biodegradation of crude oil and tetradecane by Pseudomonas sp. Strain SY2, which detecting by GC/MS, the author studied the theories of biodegradation. The results indicate that the ability of SY2 for degrading n-alkanes is best; in which the degradation rate of pentadecane 49.3%, hexadecane 48.9% and tetradecane 73.4% are highest. According to the substances from process of tetradecane biodegradation, the author inferred that tetradecane biodegraded to esters, olefins, alkanes and carboxylic acids by a variety of biodegradation pathways, such as monoterminal oxidation, diterminal oxidation, dehydrogenation and so on, which tallies with alkane degeneration way repoted by the documents. Key Words：Oil contamination, Biodegradation, Biodegradationpathway

植物与微生物联合修复土壤石油污染

植物-微生物联合修复土壤石油污染 目录 1 我国的石油污染概况: ................................................................................ 错误！未定义书签。 2 土壤石油污染危害：................................................................................. 错误！未定义书签。 3 土壤石油污染历来修复技术及进展：..................................................... 错误！未定义书签。 3.1微生物修复 (3) 3.2植物修复 (3) 4 植物与微生物联合修复土壤石油污染： (3) 4.1 植物与微生物联合修复土壤石油污染具体实验引用： (4) 4.1.1 [实验目的] (4) 4.1.2 [方法] (4) 4.1.3 [实验结果] (4) 4.1.4 [实验结论] (4) 4.2 植物与微生物联合修复土壤石油污染结合实验的理论分析： (4) 5植物-微生物联合修复土壤石油污染技术展望： (7) 参考文献 (7)

植物-微生物联合修复土壤石油污染 (1．郑州大学，河南郑州10459) 摘要石油污染土壤的生物修复技术具有成本低、简便高效、对环境影响小等优点,正逐步成为石油污染治理研究的热点领域,具有广阔的发展前景。介绍了我国的石油污染概况及生物修复技术在石油污染治理中的应用,重点对石油污染土壤的微生物修复、植物修复、植物-微生物联合修复技术的研究进展及各自的优点、局限性进行了综述,并提出了石油污染土壤生物修复技术研究的重点领域。 关键词石油污染土壤微生物修复植物修复 1 我国的石油污染概况: 我国作为石油生产、消费大国,由于生产条件、环保技术等方面相对落后,石油污染问题相当突出。据统计,我国有机污染土壤面积约为0.2亿ｈｍ2,其中石油污染占相当比例。我国自1978年原油年产量突破1亿ｔ大关而成为世界十大产油国之一以来,目前勘探开发的油气田和油气藏已有400多个,年产石油污染土壤近10万ｔ,累计堆放量近50万ｔ。以油田为例,每口油井污染的土地面积为200～500ｍ2,全国共有油井20万口,由此造成的土壤污染可达8000万ｍ2,这一数值每年还在增长中。据统计,我国每年有60万ｔ石油经跑、冒、滴、漏途径进入环境,对土壤、地下水、地表水造成污染。此外,污灌也是造成土壤石油污染的原因之一,如沈抚灌区污灌面积达0.87万ｈｍ2,全国类似农田有10万ｈｍ2,致使农作物中污染物严重超标,农产品质量低下,同时也造成了严重的地下水污染。随着石油开采和使用量的增加,大量的石油及其产品进入环境,不可避免地对环境造成了污染,给生物和人类带来了严重危害。 2 土壤石油污染危害： 1）80%以上的落地原油被截留在50ｃｍ以上的表层土壤中,逐渐积累导致土壤结构破坏,影响土壤通透性并对农作物的生长和发育造成很大的负面影响。 2)同时,石油类污染物还可以通过根系吸收后残留在植物体内,通过食物链影响人体健康。 20世纪80年代以来,土壤的石油烃类污染成为世界各国普遍关注的环境问题。 3 土壤石油污染历来修复技术及进展： 有蒸汽法、抽气法、有机溶剂法、水力冲洗法、氧化法、热处理法、微生物法、植物法等修复技术。其中,天然微生物的生物降解作用已成为消除环境中石油烃类污染的主要机制。 3.1 微生物修复 微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法。由此产生一

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展 土壤石油污染是石油生产过程中造成的环境污染之一，也是石油生产企业急需解决的重要环境问题。文章概括了土壤石油污染的现状及危害，并重点探讨了近年来发展的生物修复技术：微生物修复、植物修复和菌根修复。最后，文章还展望了石油类污染土壤生物治理的未来发展趋势。 标签：石油污染；土壤；微生物修复；植物修复；菌根修复 石油勘探与开采、储运、炼制、加工及其使用的过程中的石油及石油制品的泄漏或溢出是造成土壤石油污染的主要原因。随着石油工业的快速发展，全世界每年约有80万吨石油进入环境，世界范围内的石油污染问题日趋严重。我国大庆油田和华北油田采油井周边土壤石油污染严重，含油量高达4.8×104mg·kg-1～7.7×104mg·kg-1之间。石油进入土壤后，不仅会破坏土壤结构，影响农作物生长，更严重的是，石油中的多环芳烃类污染物具有致癌、致畸、致突变等作用，可以通过食物链严重危害人类的健康[1]。石油污染土壤的自然修复过程周期太长，效率太低，因此人工强化治理技术成为国内外学者研究的热点之一。本文就生物修复在石油污染土壤处理方面的研究进展进行综述。 1 微生物修复技术 研究表明，土壤中假单胞菌属、棒状杆菌属、黄杆菌、小球菌等多种菌属均可以实现石油类物质的有效降解。研究表明，土壤污染8个月后，能降解石油类物质的微生物总量增加了10倍以上，占总生物量的一半[2]。与物理化学修复方法相比，微生物修复技术具有成本较低、不破坏土壤结构、无二次污染、处理效率较高、操作运行简单等优点，可以实现土壤污染的原位修复和异位修复。 1.1 原位微生物修复技术 原位微生物修复技术是指在不破坏土壤原有结构的条件下，向土壤中投加氮、磷等营养物质，并通入一定量的氧气，增加土著微生物或接种的高效微生物菌株的代谢活性，提高微生物降解石油烃的效率。原位修复技术主要包括：生物通风法、生物搅拌法和泵处理法等。 Mohn等[3]通过接种微生物混合菌株对原油污染土壤修复1年后发现，土壤中的石油含量去除率高达95%。美国密苏里州西部石油运输泄漏后，向土壤中添加氮磷营养物质并进行人工曝气，经过32个月的原位生物修复，使得土壤中的苯、甲苯和二甲苯的浓度从20mg/L降低到0.05mg/L[4]。 原位微生物修复技术操作简单，但一般需要半年或更长的时间，同时会受到土壤的营养结构、理化性质、石油污染物的种类及浓度、微生物种群和修复所要达到的标准等的影响。

微生物对石油烃的降解机理研究

云南化工Yunnan Chemical Technology Sep.2018 Vol.45，No.9 2018年9月第45卷第9期 石油是一种重要的能源，可以说是现代经济的血液。日常生活、工业生产、航天军工都需要石油作为能源和原料，是国家生存和社会发展不可或缺的战略资源。但是，与此同时石油在开采、运输、储存、加工和利用过程中的各种泄漏事故对环境造成的污染和破坏也是不可估量的，其对人类和其他生物的生存和发展也造成一定的威胁，并已成为全球范围内亟待解决的重要问题。了解石油烃污染物在自然界的生物降解转化规律，研究石油烃污染物微生物降解的技术和方法，培养可高效降解石油烃的工程菌，消除和减少石油烃在环境中的滞留，将有利于维护和创造高质量的人类生存环境。 1　石油烃降解菌的降解机理 微生物对石油中不同烃类化合物的代谢途径和机理是不同的。饱和烃包括正构烷烃、支链烷烃和环烷烃。通常认为，在微生物作用下，直链烷烃首先被氧化成醇，源于烷烃的醇在醇脱氢酶的作用下被氧化为相应的醛，醛则通过醛脱氢酶的作用氧化成脂肪酸。相同条件下，一般微生物对不同种类石油烃降解的倾向先后顺序是不同的。一般而言，石油烃被微生物降解的先后规律为：直链烷烃>支链烷烃>环烷烃>多环芳烃>杂环芳烃。在某石油烃降解菌修复不同碳链石油烃污染的研究中得出结论，该菌属对短链石油烃的分解率相对较高，而对芳香烃和润滑油组分的降解率较短链石油烃低。一般微生物降解正烷烃由氧化酶酶促进行。正烷烃第一步氧化为醇后，醇氧化成醛，醛再转化为相应脂肪酸，脂肪酸经 β-氧化为乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入三羧酸循环，分解成CO2和H2O，或进入其他生化过程。另外，链状烷烃可经脱氢步骤转变为烯烃，烯经氧化成为醇，然后醇可转化为醛，最后醛变为脂肪酸；链状烷烃还可通过直接氧化成烷基过氧化氢，然后经脂肪酸途径进行降解。有的可通过亚末端氧化成仲醇，再变成伯醇或脂肪酸进行氧化分解。还有些微生物可将烯烃变为不饱和脂肪酸，通过双键位移或甲基化等，变为支链脂肪酸，再进行降解。 2　石油烃降解菌的种类 2.1　普通石油烃降解菌 在受石油污染的土壤和水环境中存在许多能降解石油烃的微生物，细菌、放线菌、真菌、酵母、霉菌和藻类中均有能降解石油烃的微生物，据研究表明目前发现100余属、200多种石油烃降解微生物。不同种类的微生物对石油烃的降解能力不同，通常细菌比真菌、放线菌对原油的降解能力强。细菌中降解石油烃的主要有无色杆菌属、假单胞菌属、不动杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、诺卡氏菌属以及微球菌属等。 2.2　特殊石油烃降解菌 2.2.1　低温石油烃降解菌 低温微生物在地球上广泛存在，一般分布于南北极、海洋深底、高原冰川以及冻土地区等低温环境中。目前发现的低温微生物种类繁多，通常为真细菌、酵母菌、蓝细菌、单细胞藻类等，这些微生物正逐渐引起科学家的广泛重视[1]。随着石油污染问题日益突出和国内外对低温石油烃降解菌研究的深入，低温石油烃降解菌修复 doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2018.09.081 微生物对石油烃的降解机理研究 李　洲 （西安石油大学，陕西　西安　710065） 摘　要：随着工业和经济的发展，环境问题成为人们普遍关注的焦点，石油污染成了不可忽视的问题。微生物修复作为一种新型环保的生物修复技术，已成为石油污染生物修复的核心技术。对石油降解微生物的种类即细菌、蓝藻、真菌以及藻类进行了总结，对微生物对石油烃的降解途径与降解机理进行了综述。 关键词：微生物；石油烃；降解机理 中图分类号：X74 文献标识码：A 文章编号：1004-275X（2018）09-179-02 Study on the mechanism of microbial degradation of petroleum hydrocarbons Li Zhou （Xi’an Petroleum University，Xi’an 710065，China） Abstract：With the development of industry and economy，environmental problems have become the focus of attention，and oil pollution has become a problem that can not be ignored.As a new environmental protection bioremediation technology，microbial remediation has become the core technology of bioremediation of petroleum pollution.The types of petroleum-degrading microorganisms such as bacteria，cyanobacteria，fungi and algae were summarized.The pathways and mechanisms of petroleum hydrocarbon degradation by microorganisms were reviewed. Key wordss：microorganism；petroleum hydrocarbon；degradation mechanism；research ·179·

微生物对石油烃降解代谢产物的分析方法研究

第22卷第2期 海　洋　水　产　研　究　V o l.22,N o.2 2001年6月 M A R I N E F ISH ER IES R ESEA RCH Jun.,2001 微生物对石油烃降解代谢产物的分析方法研究 冷凯良1　楚晓珉2　张辉珍2　李兆新1　尚德荣1　李晓川1 (1中国水产科学研究院黄海水产研究所,青岛266071) (2青岛市产品质量监督检验所,266071) 摘要 对实验室内微生物降解原油的代谢产物进行了色谱、质谱、紫外光谱等一系列研究,建立了微生物对原油代谢产物的分析方法。实验表明,微生物降解原油代谢产物主要是乙酸和以棕榈酸为主的脂肪酸与鼠李糖形成的糖酯类表面活性剂。 关键词 石油污染 微生物降解 代谢产物 分析方法 Study on analytical m ethods of m icrobi al m etabolites and degradation to petroleu m hydrocarbon L EN G Kai2liang1　CHU X iao2m in2　ZHAN G H u i2zhen2 L I Zhao2x in1　SHAN G D e2rong1　L I X iao2chuan1 (1Yellow Sea F isheries R esearch In stitu te,Q ingdao266071) (2Q ingdao P roducts Q uality Supervising and T est In stitu te,266012) ABSTRACT B ased on determ inati on of GC,GC M S,U V,a series of analytical m ethod fo r m icrob ial m etabo lis m and m etabo lic p roducts has been develop ed.T he resu lt indicates that the m ain m etabo lic p roduct of p etro leum hydrocarbon degradati on is acetic acid and su rface active agen t of glyco li p id com po sed of fatty acid and rham no se. KEYWORD S Petro leum po llu ti on M icrob ial degradati on M etabo lic p roducts A nalytical m ethods 石油污染是严重的海洋污染物之一。随着海洋石油资源的开发以及海上交通运输业和沿岸石油化工业的发展,海洋石油污染日益严重。进入海洋环境的石油污染物质大部分滞留在海洋底栖环境中,因而极大地影响着海洋底栖生物的正常生长。海洋环境中大量石油污染物的存在,使海洋水质下降,严重破坏了海洋生态环境。有关石油在海洋环境中的迁移、降解和对海洋生态系统影响的研究已引起了国内外的广泛关注。一般认为微生物将降解大部分海上原油成分,有关利用微生物降解石油烃类,消除石油污染的文献很多,但由于原油组成和微生物代谢体系的复杂性,目前在代谢作用及产物分析方法方面仍然没有系统的可以遵循的方法。微生物代谢作用及产物分析方法的研究,对认识微生物降解石油污染物的机理有重要理论意义。对新型微生物菌种的筛选及性能评价工作亦有重要的实用价值。为此,作者在实验室内选择大港油田的原油作为微生物的唯一碳源,对其代谢产物进行了分析研究,并在一系列实验研究的基础上,建立了微生物对原油的降解代谢产物的分析方法。 收稿日期:2001203216;接受日期:2001204220

石油污染土壤微生物修复的研究进展

石油污染土壤微生物修复的研究进展 摘要:石油污染土壤微生物修复技术具有速度快?消耗少?效率高?成本低?反应条件温和以及无二次污染等显著优点,具有广阔的应用前景?文章较全面地介绍了环境中降解石油的微生物?石油污染土壤的微生物修复技术以及影响石油污染土壤微生物修复的因素,并对该领域研究前景进行了展望? 关键词:石油污染;土壤;微生物修复 Advance on Biological Remediation of Petroleum Contaminated Soils Abstract: Biological remediation of petroleum contaminated soils was characterized by being fast in process, low in consumption and cost, high in efficiency, moderate in reaction condition, and free of secondary pollution. The microorganisms used in petroleum degradation, the biological remediation technologies to petroleum contaminated soil and the factors influencing biological remediation efficiency were reviewed. The biological remediation research and the development in the future were prospected. Key words: petroleum contamination; soil; biological remediation 石油是不可再生资源,也是人类宝贵的能源和重要的化工原料,目前国际油品市场原油价格的持续上涨,将直接影响着我国经济的可持续发展[1]?但同时,我国每年还有大量的原油及其加工品流入环境,这不但浪费了宝贵的资源,而且对生态环境造成了污染[2]?石油物质进入土壤后,会引起土壤理化特性发生变化,能够改变土壤有机质的组成和结构,对作物生长发育也有不利的影响[3]?同时石油通过生长于该土壤中的植物及其产品,以食物链方式直接影响到人类的身体健康[4,5]?在最初的石油污染治理工艺中,物理和化学方式处理是最主要的技术,且已研究得比较成熟?自20世纪70年代以来,随着生物修复技术的发展,微生物处理技术在石油污染治理方面逐渐成为核心技术[6]?为了全面了解石油污染土壤微生物修复研究现状,从而指导现阶段的研究工作?笔者针对近几年国内外的应用微生物修复技术治理石油污染土壤的最新研究成果与应用状况进行了初步归纳,并对未来的发展进行了展望? 1环境中降解石油的微生物 动物?植物?微生物都具有降解污染物的能力,但微生物在污染物降解中的作用最大;这是由于微生物具有种类多?分布广?个体小?繁殖快?比表面积大?容易变异

石油污染土壤的植物微生物联合修复

石油污染土壤的植物-微生物联合修复 摘要: 由于土壤石油污染的日益严重, 其治理技术受到了世界各国的普遍关注, 而生物修复技术具有无二次污染、高效、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术之一。本文着重介绍植物-微生物联合修复技术的研究进展, 并对该领域今后的研究重点进行了展望。 关键词: 石油污染土壤, 生物修复, 植物-微生物联合修复 近年来, 随着石油的勘探开发和区域经济不断发展, 我国石油污染问题日益凸显, 土壤污染日趋严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程 中, 不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染, 这些污染物从各个层面上威胁着生态环境、食品安全和人类健康: 引起土壤理化性质的变化, 导致土壤微生物 群落、微生物区系的变化, 进而破坏土壤生态系统; 影响植物生长发育, 导致粮食减产, 长期食用生长于农业土地上的植物及其产品还会影响人类的健康; 土壤 吸附的石油会随着雨水、灌溉用水慢慢下渗到地下含水层中, 从而污染地下水, 进而构成对人类生存的不良胁迫。因此, 石油污染土壤的治理势在必行。 1 石油污染土壤的修复技术 石油污染土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法3 种方法, 物理法和化学法虽可以产生一定实效, 但因存在消极处置、费用昂贵或者二次污染严重等明显缺陷, 现在一般仅作为生物治理方法的辅助手段[ 1]; 而生物法修复以其处理费用低、效果好又可避免二次污染等优势逐渐被人们所重视。 2 石油污染土壤的生物修复技术 生物修复( bioremediat io n) 是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能, 在环境中对污染物的降解起催化的作用, 即加速去除环境污染物的过程, 可以消除或减弱环境污染物的毒性, 可以减少污染物对人类的健康和生态系统的风险[ 2]。根据修复使用对象不同, 生物修复主要分为植物修复、微生物修复和植物- 微生物联合修复3 种类型。 2. 1 植物修复 植物修复是利用植物与环境之间的相互作用,对环境污染物质进行吸附、吸收、转移、降解、固定、挥发等, 最终使土壤环境得到恢复。植物修复的方式[ 3]: ( 1) 植物提取, 植物吸收积累污染物, 待收获后进行处理, 主要包括热处理、微生物处理和化学处理; ( 2) 植物降解, 植物及其相关微生物区系将污染物转化为无毒物质; ( 3) 植物稳定化, 植物在与土壤的共同作用下将污染物固定, 以减少其对生物与环境的危害。 微生物修复 微生物修复技术是利用土壤中的土着菌或向污染土壤中接种选育的高效降解菌, 在优化的环境条件下, 加速石油污染物的降解。微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法, 由此产生一系列生物修复技术如土耕法、生物通气法、预制床法、堆肥法、生物反应器等。 2. 3 植物- 微生物联合修复 植物- 微生物修复实际上是利用由土壤、植物、微生物组成的复合体系来共同降解污染物的[ 4] 。该系统在植物修复的同时, 还通过光合作用以及植物 脱落物( 其中含有糖、醇、蛋白质和有机酸等) 为微生物提供氧气和养料, 促进微生物的生长代谢, 加速了其降解污染物的速率。联合修复技术是土壤过滤器、植物净化器和微生物反应器的有效结合, 提高降解率的同时, 改善了土壤肥力, 绿化了油田周边环境。 3 植物- 微生物联合修复技术研究进展