关于微生物修复石油污染研究的文献综述

[关于微生物修复石油污染研究的文献综述]1关于关于微生物修复石油污染研究微生物修复石油污染研究的文献综述的文献综述【摘要摘要】现如今石油的大量开采，使石油泄漏事故发生的几率持续升高，对于近几年的几起漏油事故，后续的处理工作非常关键，特别是如何恢复原来的生态环境。而利用微生物进行处理不失为一种环保的方式。本文对现有文献进行了梳理，较全面地介绍了环境中降解石油的微生物、被石油污染土壤的微生物修复技术以及影响微生物修复被石油污染土壤的几种主要因素。【关键词关键词】石油污染、微生物修复技术、原位微生物修复技术、异位微生物修复技术【引言引言】石油是不可再生资源，是人类宝贵的能源和重要的化工原料，目前国际原油价格的持续上涨，直接影响着我国经济的可持续发展［1］。但同时，我国每年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］。石油进入土壤后，会引起土壤理化性质的改变，进而改变土壤有机质的组成和结构，对作物的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加工品，以食物链的方式严重威胁着人类的身体健康［4］。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，并且已比较成熟。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［5］。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，这是由于微生物种类多、分布广、个体小、繁殖快、相对表面积大、容易变异的特点所决定的。微生物的降解酶体系具有氧化还原、脱羧、脱氨、水解、脱水等各种化学反应能力，所以对能量的利用比高等生物体更加有效。微生物高速的繁殖特性和遗传变异特性使它的降解酶体系能够以最快的速度适应外界环境的变化，从而显示出其在环境治理上的高效性和多样性。到目前为止，降解石油中各种烃类的微生物共发现了约100余属、200多种，它们分别属于细菌、放线菌、霉菌、酵母菌以及藻类，其中细菌类和真菌类是土壤中石油生物降解的主要参与者。土壤中常见的石油降解细菌种群数由多到少分别为假单孢菌属、节核细菌属、产碱杆菌属、棒状杆菌属、黄杆菌属、无色杆菌属、微球菌属、诺卡氏菌属和分支杆菌属；常见的石油降解真菌种群数由多到少分别为木霉属、青霉属、曲霉属、被孢霉属。2被石油污染土壤的微生物修复技术[关于微生物修复石油污染研究的文献综述]2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。目前国内外采用的微生物修复技术主要有两种类型，即原位微生物修复技术和异位微生物修复技术。2．1原位微生物修复技术原位微生物修复技术是指污染土壤不经搅动、而直接向污染区投放营养物质和供氧、促进土壤中靠石油作为碳源的微生物的生长繁殖、或接种经驯化培养的高效微生物如特异工程菌等措施提高其降解力、利用其代谢作用达到消耗石油烃的目的而进行的处理过程，原位微生物修复技术主要包括生物培养法和生物通风处理法等。2．1．1生物培养法一种直接利用土壤中的土著微生物而实现生物修复的处理技术，通过定期向污染土壤中投放营养物质和氧，以满足环境中已经存在的降解菌的生长繁殖需要，进而提高土著微生物的活性，将污染物降解成二氧化碳和水［6］。2．1．2生物通风处理法在受污染地区，氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高，抑制了污染物的进一步生物降解。为了提高土壤中污染物的降解效果，需要排出土壤中的二氧化碳，并补充氧气，生物通风系统就是为了改变土壤中的气体成分而设计的。生物通风法常用于由地下油罐泄漏造成的轻度污染土壤的生物修复，这一方法已在美国用于空军基地处理航空机油污染的土壤治理中［7］。2．2异位微生物修复技术异位微生物修复技术又称为地上处理技术，要求把被石油污染的土壤挖出，集中起来进行生物降解。一方面，可以在土壤受污染之初限制污染物的扩散和迁移，减少污染范围；另一方面，可以通过设计与安装各种过程控制器或生物反应器，来产生有利于生物降解的条件。主要方法有土耕法、生物堆制法、土壤堆肥法、生物泥浆法和预制床法［8］。2．2．1土耕法将被污染的土壤挖出来放置于处理垫上，以防止污染物转移，并进行定期耕作，以保持良好的通风条件。土耕法需要监测土壤水分和补充无机营养物质（氮、磷、钾），耕作机械定期使废物与细菌、营养物质和空气充分接触，使上部处理带保持好氧状态。土耕法是一项有效的节省成本的方法，处理费用较低，处理时间从60～180d不等，夏季的处理效率很高，而秋、冬两季因为土壤温度下降处理效率降低［9］。2．2．2生物堆制法[关于微生物修复石油污染研究的文献综述]3它是土耕法的一种改进形式。生物堆制通常包括一个打了孔的暗渠，以用来收集沥出物和回收生物堆中的空气。一个真空泵和暗渠连接在一起，