真菌_细菌协同修复石油污染土壤的场地试验
2株真菌修复石油污染土壤及对植物幼苗生长的影响
2 F rsyB —rd c Sri ttni Taj , i j 0 10, hn ; . oet ypo ut e c Sa o i i Ta i 30 0 C i r ve i n nn nn a 3 Sho o E v omet cec n nier g N na U i ri , i j 00 hn ) .col f ni n n l i eadE gne n , aki n esy Ta i 3 0 7 ,C ia r aS n i v t nn 1
促 进 了植 物 生 长 .
关键词 :石油降解 真菌 ; 植物根 系活力 ;丙二醛 ;紫花苜蓿 ; 燕麦
中图 分 类 号 :X 3 5 文献 标 识 码 : A d i1 .9 9 ji n 17 -9 X 2 1 .3 0 2 o:0 3 6/ . s. 63 0 5 .0 10 . 2 s
L eseg , A ig , I i L o gzeg, I — n G O J Q N Xa , I n—hn D h n o Y T N igcu Z N igm n A G J —h n , HA G Qn — i n
( .c ol f ni n et c n eadSft E gne n , i j n esyo eh ooy Taj 0 3 4 C ia 1 Sho o v o m n Si c n a y nier g Ta i U i ri f cnl , i i 3 0 8 , h ; E r e e i nn v t T g nn n
石油污染土壤修复技术
【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”.近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。
随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。
石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。
土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。
石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。
根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。
其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一.据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达3。
2 X 105 km2,其中约4。
8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染.为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃(TPH )质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁.由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。
土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。
石油进入土壤的途径:✧石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。
石油污染土壤修复技术
【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油就是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。
近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。
随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。
石油主要就是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。
土壤作为人类、动植物与微生物赖以生存的重要环境基础,就是自然界物质与能量参与转化、迁移与积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。
石油一旦进人土壤,将对人类健康与生态环境造成严重危害。
根据已公布的环境保护部与国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16、1%。
其中,有机类污染物,尤其就是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。
据报道在我国,勘探与开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达3、2 X 105 km2,其中约4、8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。
为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃( TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全与生态环境造成了严重的威胁。
由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。
土壤石油污染:就是指原油与石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量与速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调与土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。
石油进入土壤的途径:✧石油的泄露与溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站与联合站等,原油会被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采与运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。
两株真菌的分离及其在石油污染土壤修复中的作用
I o a i fTW O St a USo s l ton o r i fFung d i an TherEf e to Bi r m e i to o t o e m -Co a i t d i i f c n o e d a i n fPe r l u nt m na e So l
秦 晓 唐景春 张清敏 高 晶 李德 生 , , , ,
( . 津 理 工 大 学环 境 科 学 与 安 全 工 程 学 院 , 津 3 0 8 ; . 开 大 学 环 境 科 学 与 工程 学 院 , 津 30 7 ) 1 天 天 0 3 4 2南 天 0 0 1
பைடு நூலகம்
摘
要 : 石 油 污 染 的 盐 碱 土 壤 中分 离 获 得 2株 真 菌 , 对 其 生 理 生 化 性 质 进 行 初 步 研 究 。 2 菌扩 大培 养 , 成 混合 菌剂 , 过 从 并 将 株 制 通
c e c ,d hy r g na eaci t n mir bildie st ft e su e olwe em o io e o i e e tte t nt n po x e me t . i n y e d o e s t y a d co a v r i o h t did s i vi y r n tr d frd f r n r ame s i te p r f i n s Ther — e
盆栽试验 , 以石 油烃降解率 、 脱氢 酶活性和土壤 的微生物多样性 等为指标 , 研究 了不 同剂量 的混合 菌剂对石油 污染 土壤修复 的作 用 。结果表明 , 添加菌剂各处理的石油烃降解率 、 脱氢酶活性和微生物多样性 明显高于对照 ; 油烃降解率随菌剂加入剂量 的增大 石 而提高 , 加入 8 %的菌剂 ,0d石油烃降解 率可达 6 %, 7 3 是对照组的 1 4倍 。 . 4 关键词 : 石油 降解真菌 ; 油污染土壤 ; 石 石油烃降解率 ; 脱氢酶活性 ; 微生物多样性
石油污染土壤生物修复试验研究
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .26SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 高新技术随着石油工业的发展,在采油、炼油、运输与利用过程中,不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染。
特别是油田的油污染是整个石油烃污染源总体中的重点。
大量的油泥不仅造成严重的环境污染问题,同时也给石油企业造成重大的经济损失,因此,石油污染土壤的治理势在必行。
90年代以来,污染土壤的治理是世界各国极为重视的热点问题。
其处理方法主要有3种:物理处理、化学处理和生物处理(生物修复)。
其中生物修复技术被认为最有生命力。
在美国和欧洲污染土壤生物修复技术早已走出实验室,并在许多受有毒有害有机污染物污染土壤修复计划中得到应用。
但是,我国还仅限于理论研究和小型实验。
污染土壤生物修复技术可分为就地处理(I n si t e)和场上处理(O n si t e)两种类型,预制床工艺属于场上生物修复技术,这一技术将污染土壤集中在生物修复预制床上,可保证理想的工艺条件与处理效果,还可防止处理过程中污染物向环境的转移,被视为一项具有广阔应用前景的处理技术。
在对预制床工艺条件具优化研究的基础上,在江汉油田采油一矿建立了应用预制床工艺处理石油污染土壤实用规模的工程,对江汉油田4种不同类型的石油污染土壤进行了生物修复研究,取得了实用规模条件下石油污染物去除的良好效果,其工艺条为大规模处理石油污染土壤提供了科学依据,也为江汉油田石油污染土壤的治理开辟了新的途径。
江汉局环境监测中心站也做了石油污染物对农作物的影响研究探讨。
1材料与方法1.1处理场在江汉油田采油厂附近,建立了处理场。
其规模为长20m ,宽10m ,周围有1m 高的挡板。
下设通风道和防渗层,上设防雨棚。
1.2污染土壤采自江汉油田谭口、钟市作业区4种不同类型的石油污染土壤。
活化过硫酸钠预氧化-_微生物降解联合修复石油烃污染土壤
第一作者:许成君,1993年毕业于哈尔滨建筑大学给水排水工程专业,高级工程师,现在中国石油大庆油田水务公司水务研究设计院从事环保技术研究工作。
通信地址:黑龙江省大庆市让胡路区水务研究设计院,163712。
E mail:zn 7777@163.com。
通讯作者:郑凯元,2014年毕业于中国石油大学(华东)化学工程与技术专业,硕士,现在中国石油大庆油田水务公司水务研究设计院从事土壤修复技术研究工作。
通信地址:黑龙江省大庆市让胡路区水务研究设计院,163712。
E mail:355007186@qq.com。
活化过硫酸钠预氧化微生物降解联合修复石油烃污染土壤许成君 王芳 田佩婷 郑凯元 李宝 龚键(中国石油大庆油田水务公司)摘 要 为探究化学氧化法与微生物法联合修复技术在石油污染土壤修复中应用的可行性,文章采用联合修复实验,以过硫酸钠/过氧化钙为氧化剂,氧化预处理后联合生物修复,研究了修复过程中土壤石油烃含量、pH值、微生物数量以及石油烃分子分布的变化规律,比较了联合修复技术与单一生物修复对石油烃污染土壤修复效果的影响。
实验结果表明,在过硫酸钠投加量0.3mmol/g,狀(Na2S2O8) 狀(CaO2) 狀(FeSO4) 狀(柠檬酸)为5 5 1 1条件下,石油烃(C10~C40)降解率为24.41%,其中C10~C25组分石油烃的降解率为-6.82%,C26~C40组分石油烃降解率为31.34%,氧化预处理后土壤添加石油烃降解菌进行生物修复,经联合修复后土壤中石油烃降解率可达85.13%,比直接进行生物降解的土壤,生物降解率提高了39.66%。
修复后土壤的pH值由9.31降至7.21,土壤性质得到了改良。
研究结果证明过硫酸钠/过氧化钙联合微生物修复对降解土壤中石油烃污染具有可行性。
关键词 石油烃;土壤修复;微生物;过硫酸钠;过氧化钙DOI:10.3969/j.issn.1005 3158.2023.04.005 文章编号:1005 3158(2023)04 0020 05犚犲犿犲犱犻犪狋犻狅狀狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿犎狔犱狉狅犮犪狉犫狅狀犆狅狀狋犪犿犻狀犪狋犲犱犛狅犻犾犫狔犃犮狋犻狏犪狋犲犱犛狅犱犻狌犿犘犲狉狊狌犾犳犪狋犲/犆犪犾犮犻狌犿犘犲狉狅狓犻犱犲犆狅犿犫犻狀犲犱狑犻狋犺犕犻犮狉狅犫犻犪犾XuChengjun WangFang TianPeiting ZhengKaiyuan LiBao GongJian(犠犪狋犲狉犛犲狉狏犻犮犲犆狅犿狆犪狀狔,犇犪狇犻狀犵犗犻犾 犲犾犱狅犳犆犖犘犆)犃犅犛犜犚犃犆犜 Toinvestigatethefeasibilityofcombiningchemicaloxidationandmicrobiologicalremediationtechnologiesfortherestorationofpetroleum contaminatedsoil,thisstudyconductedacombinedremediationexperimentusingsodiumpersulfate/hydrogenperoxideastheoxidantforoxidativepre treatmentfollowedbybioremediation.Meanwhile,thechangesinsoilpetroleumhydrocarboncontent,pH,microbialquantity,andmoleculardistributionduringtheremediationprocessandcomparedtheeffectsofthecombinedremediationtechnologywiththoseofsinglebioremediationontherestorationofpetroleum contaminatedsoilwereinvestigated.Theexperimentalresultsshowedthatundertheconditionsofadding0.3mmol/gofsodiumpersulfate,狀(Na2S2O8) 狀(CaO2) 狀(FeSO4) 狀(citricacid)was5 5 1 1,thedegradationrateofpetroleumhydrocarbons(C10toC40)was24.41%,withthedegradationrateofC10toC25fractionpetroleumhydrocarbonsbeing-6.82%andthatofC26toC40fractionpetroleumhydrocarbonsbeing31.34%.Afteroxidativepre treatment,thesoilwassupplementedwithpetroleumhydrocarbon degradingbacteriaforbioremediation,andthecombinedremediationprocessachievedapetroleumhydrocarbondegradationrateofupto85.13%,whichwas39.66%higherthanthatofthesoiltreatedbysinglebiodegradation.ThepHvalueoftheremediatedsoildecreasedfrom9.31to7.21,andthesoilpropertieswereimproved.Theresearchresultsdemonstratedthatthecombinedsodiumpersulfate/hydrogenperoxide·02· 油 气 田 环 境 保 护 2023年8月 ENVIRONMENTALPROTECTIONOFOIL&GASFIELDS Vol.33 No.4 andmicrobiologicalremediationapproachisfeasibleforthedegradationofpetroleumhydrocarbonpollutioninsoil.犓犈犢犠犗犚犇犛 petroleumhydrocarbon;soilremediation;microorganism;sodiumpersulfate;calciumperoxide0 引 言随着石油工业的迅速发展,在石油开采、原油储运、化工炼制的过程中,不可避免地会发生石油遗洒或泄漏现象,造成土壤污染,土壤污染治理难度大、周期长。
石油烃污染土壤微生物修复技术、菌剂的筛选研制及案例分析
为混合颗粒状粉剂,具有调理土壤环境,提高土壤渗透性、增加氧气传输 等作用,同时还具有很好的持水能力,有利于微生物生长,提高污染物降 解率。
油泥生物处理调质营养素
为白色粉剂,能有效改善土壤质地,为微生物提供营养物质,促进微生物 快速繁殖,增强降解活性,提高污染物降解速度。
六、微生物菌剂的生产
60
50
40
30
20
10
0 2周 4周 6周 8周 3个月 4个月
示范现场土壤中石油烃含量的变化
修复前 调理剂、菌剂播撒
翻耕
浇水
种植植物
修复后
五、石油污染土壤微生物修复技术
2、异位修复技术---堆体技术
根据多种生物堆体的生物学过程特性, 将其与微生物包埋/脱附增溶(IMT/SER)等强化工艺 相组合,建立了不同类型的生物堆体强化修复系统,并获得了完整的工艺参数。
土壤中主要石油污染物残留量测试 (GC-FID、UV、IR、重量法) 土壤中微生物群落变化 (PCR、DGGE); 修复植物生物量变化。
CK F-7 FL-7 FH-7 F-24 FL-24 FH-24
FH-24 FL-24 F-24 FH-7 FL-7 F-7
修复后微生物群落谱带条数 增加了3-4倍
溶
(Rhodococcus erythropolis);25%铜绿假单孢杆菌 (Pseudomonas aeruginosa);25% acinetobacter)。
构建适宜反应的微环境
促进污染物的脱附传质
企业标准
《石油污染土壤处理用微生物修复菌剂》 (Q/0500DJH001-2015)
五、石油污染土壤微生物修复技术
菌剂添加量对修复效果的影响
一种石油污染场地复耕方法
生物修复石油污染的土壤室内试验已经证明,在田间条件下阿尔比特能够减少石油的污染。
其主要的原因是阿尔比特对自然土壤菌群和植物生长的刺激。
阿尔比特使土壤中的石油分解的速度增加 1.67-3.15 倍。
阿尔比特处理与种植耐油植物结合可在一个生长季节内减少石油的污染1.5-10.0 倍。
目前针对土壤复垦田中如何使用阿尔比特制定了使用方法。
众所周知,增加石油开采的管道和建设石油加工厂会扩大石油污染土壤的面积。
虽然土壤可以累积大多数的石油污染物,但是会改变土壤的物理,农化和微生物种群特性。
这样的土壤就不能做为农田用了。
因此,有必要开发一种生态安全并且经济合理的方法来集中生物降解碳氢化合物并重建土壤的肥力。
目前有几种物理和化学的土壤复垦方法。
生物方法是其中最有效的一种。
它包括活化土壤菌群,接种降解石油的微生物和植物修复- 通过利用耐油植物与自然石油降解微生物相互作用的方式减少石油污染。
比其他修复技术相对便宜的植物修复法对环境的负面影响很小并且具有3-4 倍土壤恢复的能力常使用的生物修复菌剂有细菌(假单胞菌,红球菌,芽孢杆菌,节杆菌,不动杆菌,固氮菌,分枝杆菌,酵母菌(念珠菌),丝状放线菌(链霉菌),真菌(曲霉,青霉)和其他真菌(1 )。
这类制剂含有大量的活性可以降解一定类型碳氢化合物的微生物种群在土壤中降解石油包括可直接利用碳氢化合物的微生物和调节土壤微生物种群的生物制剂。
(成功的接种后改变微生物种群落)。
生物制剂刺激非原生态土壤生物群落并且创造条件为石油烃转化为有机腐殖质类化合物,从而提升土壤肥力。
阿尔比特其中没有活的微生物,但是可以为非原生态石油降解微生物在石油污染的土壤生存提供条件。
阿尔比特的组成成分包括有来自土壤中巨大芽抱杆菌和金霉素假单胞菌所生成的天然微生物聚合物聚-B -羟基丁酸酯(PHB ),大量元素和微量元素,松叶中提取的化合物。
"很多科研机构(全俄植物保护研究所,全俄面包类作物研究所,全俄亚麻研究所,全俄豆科和面包类作物研究所,全俄园艺研究所,莫斯科国立大学彼尔姆州分校,,全俄蔬菜选择和良种繁育研究所,俄罗斯科学院生物化学和生理学研究所)的长期试验表明阿尔比特具有刺激植物生长和土壤微生物群落的能力。
丛枝菌根真菌—植物对石油污染土壤修复实验研究
丛枝菌根真菌—植物对石油污染土壤修复实验研究摘要:石油开采一方面促进我国国民经济发展,另一方面石油污染土壤现象日益严重,给区域人们身体健康带来危害,因此采取有效措施解决石油污染土壤问题迫在眉睫。
丛植菌根真菌,能帮助植物更好的吸收矿质元素,在提高植物的抗逆性、抗病性,改善植物根际微环境、缓解重金属危害植物上有着十分重要的意义。
该文就此在分析丛枝菌根修复技术基础上,重点研究了丛枝菌根真菌—植物对石油污染土壤修复的实验,效果显著,值得进一步推广。
关键词:丛枝菌根真菌—植物石油污染土壤修复实验近年来石油土壤污染在石油大力开采的形势下越来越严重,给区域人们身体健康造成威胁,因此解决石油污染土壤问题,恢复生态环境成为当下急需解决的重要课题。
丛枝菌根作为土壤真菌和植物根系的共生体,在减轻污染物对植物的伤害、提高植物的抗病性和抗逆性、降解污染物中有着至关重要的作用。
由于不同植物对石油环境适应程度不同,所以要根据石油污染土壤实际情况选取不同的植物。
该文选取玉米为接种植物,两种不同的丛枝菌根真菌接种,模拟典型的石油污染土壤进行实验。
根据实验筛选出不同石油污染土壤程度下的优质菌根真菌,以便更好的修复石油污染土壤。
1 丛枝菌根真菌修复技术发展现状丛枝菌根是土壤真菌和高等植物根系的共生体,可以有效改善植物根际微环境,增强土壤生物活性,降解土壤石油污染物,从而修复石油污染土壤。
目前关于丛枝菌根真菌—植物修复技术主要集中在重金属污染、矿山复耕等方面,并取得一定的成就,如Sylvia等人将丛枝菌根真菌接种到滨海燕麦草上,提高了该植物的成活率。
基于此国内外学者开始将目光移到丛枝菌根真菌—植物在石油污染土壤上,如耿春女等人在研究丛枝菌根真菌对石油污染土壤修复作用时发现:丛枝菌根真菌的孢子能很好的在石油污染土壤中生存,且在石油污染物浓度为10000mg/kg时其修复率可达到82.86%,然后进一步将丛枝菌根真菌与G.geospora,G.mosseae接种,能极大的提高柴油的降解率。
石油污染土壤的生物修复技术综述
石油污染土壤的生物修复技术综述石油是一种常见的化石燃料,广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
石油生产、储运和使用过程中不可避免地会引起石油泄漏和污染。
石油污染土壤给环境和人类健康带来了极大的危害,因此有效的修复技术显得尤为重要。
生物修复技术是一种绿色环保的修复方法,利用微生物、植物和动物等生物资源对石油污染土壤进行修复。
本文将对石油污染土壤的生物修复技术进行综述。
一、微生物修复技术微生物修复技术是利用微生物降解石油污染物,从而恢复土壤的一种修复方法。
在微生物修复技术中,常用的微生物包括细菌、真菌和藻类等。
这些微生物具有较强的降解能力,能够将石油中的有害物质分解成无害的化合物,从而降低土壤和地下水的污染程度。
微生物修复技术有以下几种常见的应用方法:1. 生物堆肥技术生物堆肥技术是将石油污染土壤与有机物质混合成堆,利用微生物的生物降解作用,加速有机物质的分解,从而降低土壤中石油含量。
生物堆肥技术不仅可以有效降解石油污染物,还能改善土壤的肥力和结构,促进土壤的生物修复过程。
生物增强技术是通过向石油污染土壤中投放活性微生物和营养物质,以增强土壤中微生物的降解能力。
通常采用的方法包括喷施、滴灌和钻孔注入等,通过增加土壤中的微生物数量和活性,促进石油污染物的降解,加快土壤的修复速度。
生物吸附技术是利用微生物或其代谢产物吸附土壤中的石油污染物,从而减少石油污染物对土壤的影响。
还可以利用植物根系吸附土壤中的石油污染物,起到净化土壤的作用。
植物修复技术是利用植物的生长和代谢过程对石油污染土壤进行修复的一种方法。
植物修复技术具有环保、经济、技术成熟等优势,可以有效修复石油污染土壤。
植物修复技术主要包括以下几种常见的应用方法:植物生理吸附技术是通过植物根系、茎叶等组织对土壤中的石油污染物进行吸附和富集,从而净化土壤。
植物生理吸附技术通常采用植物修复区、植物修复带、植物屏障等形式,将植物引入石油污染土壤中,利用植物的吸收能力将土壤中的石油污染物吸附至植物体内,减少土壤的污染程度。
石油污染土壤中生物修复技术的研究
石油污染土壤中生物修复技术的研究石油污染土壤是目前环境保护领域的一个关键问题。
石油是一种常见的污染源,由于其化学性质的特殊性,使得石油污染的土壤很难被纯化。
过去,主要的方法是通过化学物质的处理来降低污染物的浓度。
但这种方法对环境的影响和成本都非常高。
因此,越来越多的研究开始关注生物修复技术在解决石油污染问题上的应用。
生物修复技术是指通过植物、微生物等生物体,对污染土壤中的有机物质进行分解和转化,最终将有机物质转化为无害的物质。
这种方法具有低成本、高效率和环境友好等优点。
在石油污染土壤的处理中,生物修复技术被认为是一种非常有效的方法。
目前,生物修复技术主要涉及到三类生物体:植物、细菌和真菌。
植物生物修复技术:这是最常见和最简单的生物修复技术之一。
这种方法利用植物的生物学特性,通过吸收石油污染土壤中的污染物来降低其浓度。
这种技术也称为“植物吸收和吸附”方法。
植物可以通过根系来吸收和吸附石油污染物,然后将其转化为无害的物质,如二氧化碳和水。
植物生物修复技术在处理深层土壤和废弃物场等地方特别有效。
细菌生物修复技术:这种技术是利用细菌对石油污染物进行折解和转化。
这种技术已经被广泛应用于处理土壤中的污染物。
这主要是因为细菌具有很高的降解能力和生长速度。
细菌通过分解污染物来释放能量,从而维持生长和代谢功能。
这种生物修复技术可以通过向受污染土壤中添加特定的细菌来实现。
真菌生物修复技术:这种技术是利用真菌对石油污染物进行分解和转化。
真菌修复是一种新兴的方法,在治理石油污染土壤方面具有很高的潜力。
真菌可以分解各种污染物,如石油、石油烃、液态燃料、石蜡等。
真菌的特点是可以在不同的环境中生长,而且在分解石油污染物时不会产生有害的二氧化碳和其他气体。
综合来说,生物修复技术是治理石油污染土壤的最佳方法之一。
除了上述方法外,还有很多其他的生物修复方法,例如生物降解和生物转化等方法。
生物修复技术具有很高的潜力,但需要更多的研究和实践来验证其实用性。
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、脱水等各种化学作用能力,所以对能量的利用比高等生物体更加有效;微生物高速度的繁殖特性和遗传变异性使它的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、酵母以及藻类,其中细菌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群数多少由高到低分别为假单孢菌属(Pseudomonas)、节核细菌属(Arthrobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、无色杆菌属(Achromobacter)、微球菌属(Micrococcus)、诺卡氏菌属(Nocardia)和分支杆菌属(Mycobacterium);常见的石油降解真菌种群数多少由高到低分别为木霉属(Trichoderma)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、被孢霉属(Mortierella)[7]。2石油污染土壤的微生物修复技术自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。目前国外采用的微生物修复技术主要有二种类型,即原位修复技术(In-situ bioremediation)、异位修复技术(On-situ bioremediation)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或供氧、促进土壤中靠石油作为碳源的微生物生长繁殖、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[8],原位微生物修复技术主要包括投菌法、生物培养法及生物通风处理法等。2.1.1投菌法(Bioangmentation)采用直接向被石油污染的土壤中接入外源的污染降解菌,同时提供这些微生物生长所需要的营养物质,包括氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁、锰等,其中氮和磷是土壤微生物修复治理系统中最主要的营养元素,微生物生长所需要的碳、氮、磷质量比大约为120∶10∶1[9,10]。2.1.2生物培养法(Bioculture)一种直接利用土壤中的土著微生物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或H2O2作为电子受体,以满足环境中已经存在的降解菌生长繁殖需要,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[11]。2.1.3生物通风处理法(Bioventing)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[12]。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[13]。2.2.1土耕法(Land farming)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(氮、磷、钾),耕作机械定期使废物与营养物、细菌和空气充分接触,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60~180 d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[14]。2.2.2生物堆制法(Biopile)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,给生物堆充气,以促进微生物的生长。李培军等利用生物堆制法对不同类型石油污染土壤进行了修复处理,经过近60 d的运行,石油总烃去除率达到了38.37%~56.74%,该技术处理时间在120 d不等,处理费用相对也较低[15]。2.2.3土壤堆肥法(Composting)是一种和土耕法相似的生物修复方法,但是它加入了土壤调理剂,以提供微生物进行生长和进行石油生物降解的能量。这个方法对去除含高浓度不稳定固体的有机复合物是最有效的。加入的物质或调理剂通常是粪肥、营养物质、微生物和稻草等,目的是为了提高土壤的渗透性、增加氧的传输、改善土壤质量以及为快速建立一个大的微生物种群提供能源。与土耕法或生物堆制法相比,土壤堆肥法可以降低承载石油污染土壤的修复时间,处理时间一般是30~120 d,处理费用比土耕法略高一点[16]。2.2.4生物泥浆法(Bioslurry treatment)其主要特点是以水为处理介质,将受污染的土壤挖出后分散于水中,送入接种微生物的反应器内处理,其工艺类似于污水的处理方法,达到处理目标后,将土壤排出,经脱水再运回原地,处理的出水可循环使用,也可视水质情况直接排放或送污水处理厂[17]。2.2.5预制床法(Prepared bed)在不泄漏的平台上,铺上石子和沙子,将受污染的土壤以15~30 cm的厚度平铺其上,加入营养物和水,必要时也可以加一些表面活性剂,定期翻动土壤以补充氧气,满足土壤中微生物生长的需要;处理过程中流出的渗滤液,回灌于该层土壤上,以便彻底清除污染物。但该方法存在着污染土壤集中运输、操作复杂且成本较高等问题,不适于污染土壤面积较大的工矿环境下的去污处理[18]。虽然石油污染土壤的微生物处理方法各有不同,但它们仅仅是工艺技术上的差异,其原理都是通过微生物降解而达到修复的目的。3影响石油污染土壤微生物修复的因素影响石油污染土壤微生物修复的因素有很多,主要有石油本身的理化性质、微生物的种类和菌群、表面活性剂及环境等因素。3.1石油的理化性质石油烃生物降解的程度取决于它的化学组成、官能团的性质及数量、分子量大小等因素。通常来说,饱和烃最容易被降解,其次是低分子量的芳香族烃类化合物,高分子量的芳香族烃类化合物、树脂和沥青等则极难被降解。不同烃类化合物的降解率高低顺序是正烷烃、分枝烷烃、低分子量芳香烃、多环芳烃。官能团也影响有机物的生物可利用性,分子量大小对生物降解的影响也很大,高分子化合物的生物可降解性是较低的[19]。石油烃的浓度对生物降解活性也有一定的影响。当浓度相对低时,所有的组分都能被降解;但浓度提高后,降解率便相应降低[20]。3.2微生物种类和菌群对降解的影响微生物在生物修复过程中既是石油降解的执行者,又是其中的核心动力,因此土壤中微生物的种类及构成是影响石油降解的重要因素。有研究表明,混合培养菌的石油降解效果明显高于单株培养菌。Hamme等[21]研究了Pseudomonas sp. strain JA5-B45和Rhodococcus sp. strain F9-D79混合培养以及添加表面活性剂时对石油降解效果的影响,结果表明混合培养能够显著提高对石油的降解效果;魏呐等[22]通过筛选驯化的耐盐复合高效微生物菌群,对大港油田石油开采产生的废水进行了有机物降解处理;何诩等[23]通过施加微生物菌剂对污水灌区石油烃污染土壤进行了处理,修复后的土壤中石油烃污染物的降解率达到了54.23%。3.3表面活性剂对石油生物降解的影响在石油烃的生物降解过程中,烃类的可溶性直接影响着其生物降解的速率。当浓度非常低时,烃类是可溶的,但是大多数溢出的石油远远超过其可溶限度。解决这个问题的方法之一就是加入化学合成表面活性剂,通过降低界面张力,可提高石油烃在水相中的溶解度[24]。生物表面活性剂以其可生物降解、无毒害、结构多样性和对环境具有温和性等优点而成为研究的热点,不同微生物往往产生不同结构的表面活性剂,主要有糖脂、多糖-蛋白络合物、磷脂、脂肪酸和中性脂肪酸等。许多研究表明,生物表面活性剂在石油烃降解过程中也有很好的促进作用[25]。3.4环境因素对石油生物降解的影响微生物对石油不同组分的降解能力是不同的,同时微生物对石油烃的降解受到环境因素的影响,这种影响对石油烃的降解往往具有决定性的作用[26]。石油烃在一种环境中能长期存在,而在另一种环境中,相同的烃化合物在几天甚至几小时内就可被完全降解。3.4.1土壤pH与大多数微生物相同,能降解石油类物质的土壤微生物繁殖的适宜pH为6~8,最优为7.0~7.5左右。由于土壤微生物在降解过程中产生的酸性物质往往在土壤中有积累效应,会导致pH进一步降低,所以在偏酸性污染土壤的生物治理过程中,为了提高微生物代谢活性和降解石油类物质的速率,可以在土壤中添加一些农用酸碱缓冲剂,以调整土层的pH。最适pH既与降解菌有关,也与降解条件密切相关[12]。3.4.2温度温度通过影响石油的物理性质和化学组成,进而影响其微生物的烃类代谢速率。在低温环境下,石油黏度增加,短链有毒烷烃的挥发作用减弱,而水溶性增加,对微生物的毒性也随之增大,这将间接的影响烃类物质的生物降解。温度低时,酶活力降低,进而导致降解速率也降低;较高的温度可使烃代谢速率升至最大,一般为30~40 ℃,高于40 ℃时,烃的毒性增大,使抑制烃类的微生物降解。3.4.3供氧环境中的氧气对微生物而言是一个极其重要的限制因子。微生物对石油的生化降解过程随烃类的不同而异,但其好氧微生物降解的起始反应却是相似的,在降解的过程中需要大量的电子受体,主要是溶解氧和NO3-,由于石油在水表面形成油膜,氧的传递非常缓慢,在许多石油污染区,供氧不足成为石油降解的制约因素,据计算,每分解1 g石油需O2 3~4 g[27]。3.4.4营养成分微生物的生长离不开碳、氮、磷、硫、镁等无机元素,而环境中的营养物质是有限的,石油中的烃类是微生物可以利用的大量碳底物,但它只能提供比较容易得到的有机碳,而不能提供氮、磷等无机养料,因此是限制微生物活性的重要因素。为了使污染物达到完全的降解,要适当地添加营养物。氮源和磷源是常见的烃类生物降解限制因素,适量地添加可以促进烃类生物降解。3.4.5盐浓度一般细菌只能在低盐浓度环境中繁殖,低浓度的盐类(NaCl、KCl、MgSO4等)对微生物的生长是有益的。当浓度过高时,会抑制或杀死微生物,同时溶液中NaCl浓度对细胞膜上的Na+、K+泵有很大的影响,而Na+、K+泵维持的细胞内外离子梯度具有重要的生理学意义,它不仅维持细胞的膜电位,也调节细胞的体积和驱动某些细胞中的糖与氨基酸的运输,从而影响细胞的生长[24]。4石油污染土壤微生物修复技术展望中国是经济飞速增长的国家之一,随着国家产业开发的实施,石油工业的发展将会提速,而这会使石油污染日趋严重。微生物降解石油作为一种高效率、低成本、无污染的生物治理技术,非常适合中国的国情,也是增加可利用耕地面积的有效途径。展望未来,在石油污染土壤的治理过程中,注意微生物修复方法与传统方法的有机结合,同时着重做好高效微生物菌株的筛选、构建以及环境条件的优化,把物理、化学处理技术与生物修复技术相结合,将是石油污染土壤微生物修复技术的发展方向,石油污染土壤微生物修复技术的深一步研究与应用,必将对中国石油工业的发展与环境保护的实施产生深远的影响。参考文献:[1] 李宝明. 石油降解细菌的分离与筛选研究[D]. 沈阳:沈阳农业大学,2004.[2] 李慧. 石油烃污染对稻田土壤微生物生态系统的影响.[D]. 沈阳:中国科学院沈阳应用生态研究所,2005.[3] 吴维中, 刘钧枯, 谢重阁, 等. 沈抚污水灌区矿物油污染综合治理研究[A]. 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石油烃污染土壤的微生物修复技术研究现状
第52卷第10期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.10 2023年10月 Liaoning Chemical Industry October,2023基金项目:辽宁省教育厅科学研究经费项目(项目编号:JQL202015402、JFL202015403);辽宁省大学生创新创业训练计划项目(项目编号:S202110154007)。
收稿日期: 2022-10-06石油烃污染土壤的微生物修复技术研究现状刘梦儒,王春勇*,侯昕彤,朱博(辽宁工业大学 化学与环境工程学院,辽宁 锦州121001)摘 要:石油行业在不断发展的同时也产生了土壤污染问题,特别是石油烃污染。
微生物修复技术能有效地修复石油烃污染土壤。
对采用微生物修复石油烃污染土壤进行了概述,论述了生物刺激技术、外源添加降解菌修复技术、微生物固定化修复技术以及微生物-植物联合修复技术。
分析了上述技术当前的应用以及各自的局限性,并对未来发展趋势进行了展望,以期为未来开展石油烃污染土壤修复提供参考。
关 键 词:石油烃;土壤;微生物修复中图分类号:X53 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)10-1490-04随着我国石油行业的蓬勃发展,石油的开采、加工等过程产生了大量废水、废渣和废气等。
其中废水排放、废渣堆放、废气沉降以及石油的渗漏等对土壤造成了不同程度的污染[1-2]。
石油企业土壤污染物种类较多,以有机物为主。
当污染物进入到土壤后,可能会影响土壤质地、压实度、渗透阻力,土壤肥力以及土壤重金属含量等,还可能污染地表水以及地下水[3-5]。
此外,污染物还可能会改变生物和微生物种群结构,破坏土壤生态系统等[6]。
石油企业污染土壤中污染物还可以通过呼吸、皮肤接触等进入人体,引起接触性皮炎、视觉和听觉幻觉障碍以及胃肠道疾病,以及增加儿童患白血病的风险等危害[7]。
因而,对于石油行业引起的土壤污染问题亟需解决。
土壤微生物能够促进土壤物质转换和能量流动等[8-9]。
污染土壤修复技术选择与策略探究
污染土壤修复技术选择与策略探究随着工业化进程的加快和城市化的不断推进,土壤污染问题日益严重,严重影响着农业生产和人民健康。
土壤污染修复技术是解决土壤污染问题的关键所在,因此选择合适的修复技术和制定科学的修复策略显得尤为重要。
本文将探讨当前常用的污染土壤修复技术及其选择与策略。
一、污染土壤修复技术选择1. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物等生物体对土壤中的污染物进行修复的一种技术。
它主要包括植物修复技术和微生物修复技术。
植物修复技术广泛应用于石油污染、重金属污染等领域,通过植物的吸附、富集和转运功能,将土壤中的污染物吸收到植物体内,从而实现土壤的修复。
而微生物修复技术则是通过细菌、真菌等微生物降解土壤中的有机物和污染物质,以减轻土壤的污染程度。
物理修复技术主要包括热力提取、土壤热解、土壤气化、土壤冷冻等方法。
热力提取是指通过热传导和蒸馏作用,将土壤中的有机物挥发出来,从而实现土壤的修复。
土壤热解则是利用高温将土壤中的有机物质热分解,以达到修复的目的。
而土壤气化和土壤冷冻则是通过改变土壤中的温度和气氛环境,促进有机物质的分解和挥发,从而修复土壤。
化学修复技术是利用化学物质对土壤中的污染物进行提取、稳定或转化的技术。
它主要包括化学浸渍、化学还原、化学氧化等方法。
化学浸渍是通过向土壤中注入化学洗涤液,将土壤中的污染物提取出来。
化学还原则是利用化学物质将重金属离子还原成不易迁移的形态,从而减轻土壤的重金属污染程度。
而化学氧化则是通过加入氧化剂将有机物质氧化成无害的物质,以实现土壤的修复。
1. 确定修复目标在进行污染土壤修复前,首先需要明确修复的目标。
修复目标主要包括土壤环境质量标准、土壤使用功能和生态系统恢复目标等。
根据不同的修复目标,可以选择不同的修复技术和修复策略。
2. 选择合适的修复技术根据土壤的污染类型、污染程度、修复目标等因素,选择合适的修复技术。
对于轻度污染的土壤,可以选择生物修复技术和物理修复技术进行修复;对于重度污染的土壤,可以采用物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术相结合的方式进行修复。
植物-_微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展
基金项目:四川长宁天然气开发有限公司项目(20220621 23);油气田应用化学四川省重点实验室开放基金项目(YQKF202107)。
通讯作者:谢贵林,2005年毕业于中国石油大学(华东)应用物理专业,现在四川长宁天然气开发有限责任公司从事地面建设工作。
通信地址:成都市成华区猛追湾横街99号世茂大厦,610051。
E mail:xglin@petrochina.com.cn。
DOI:10.3969/j.issn.1005 3158.2024.02.001植物微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展谢贵林1 金文辉1 黄涛1 曹文波1 周烁名1 汪墨轩1 汪钰翠2 王兵2 任宏洋2(1.四川长宁天然气开发有限责任公司;2.西南石油大学化学化工学院)摘 要 石油烃污染引发了严重的土壤污染问题,在各种修复技术当中,植物 微生物联合修复技术以成本低、修复效果好、二次污染少等优点得到广泛重视。
文章以植物 微生物联合修复技术为中心,阐述了内生菌 植物联合修复和植物 根际微生物联合修复两种典型的联合修复技术的原理以及最新的应用进展,并总结了当前植物微生物联合修复技术研究的不足,以期为石油烃污染土壤的生物修复提供参考。
关键词 石油烃污染;土壤;植物微生物联合修复技术;内生菌;根际微生物中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1005 3158(2024)02 0001 06犃犚犲狏犻犲狑狅狀狋犺犲犘狉狅犵狉犲狊狊狅犳犘犾犪狀狋 犿犻犮狉狅犫犻狅狋犪犆狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀犻狀犚犲狆犪犻狉犻狀犵犘犲狋狉狅犾犲狌犿犎狔犱狉狅犮犪狉犫狅狀犆狅狀狋犪犿犻狀犪狋犲犱犛狅犻犾XieGuilin1 JinWenhui1 HuangTao1 CaoWenbo1 ZhouShuoming1 WangMoxuan1WangYucui2 WangBing2 RenHongyang2(1.犛犻犮犺狌犪狀犆犺犪狀犵狀犻狀犵犖犪狋狌狉犪犾犌犪狊犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犆狅.,犔狋犱.;2.犆狅犾犾犲犵犲狅犳犆犺犲犿犻狊狋狉狔犪狀犱犆犺犲犿犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵,犛狅狌狋犺狑犲狊狋犘犲狋狉狅犾犲狌犿犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔)犃犅犛犜犚犃犆犜 Petroleumhydrocarboncontaminationhasledtoseveresoilpollutionissues.Amongvariousremediationtechniques,theplant microbecombinedremediationtechnologyhasgarneredwidespreadattentionduetoitsadvantagessuchaslowcost,effectiveremediation,andminimalsecondarypollution.Centeredontheplant microbecombinedremediationtechnology,thisarticleelaboratesontheprinciplesandrecentadvancementsintwotypicalcombinedremediationtechniques:endophyticbacteria plantcombinedremediationandplant rhizospheremicrobecombinedremediation.Furthermore,itsummarizesthecurrentdeficienciesinresearchonplant microbecombinedremediationtechnology,aimingtoprovideareferenceforthebioremediationofpetroleumhydrocarbon contaminatedsoil.犓犈犢犠犗犚犇犛 petroleumhydrocarbon contaminated;soil;plant microbialremediation;endophytes;rhizospheremicroorganisms0 引 言在石油开采、运输以及加工过程中引发了众多环境污染问题,其中的土壤污染问题引起了社会的广泛关注[1]。
石油污染土壤的微生物修复技术
石油污染土壤的微生物修复技术微生物法修复石油污染土壤,是指通过改变微生物外部生活环境和依照生物自身的遗传变异规律提高石油降解速度和程度的一种修复方法。
微生物修复技术具有手段多样化、降解程度高、代谢旺盛且代谢物无毒害的特点,被认为是生态环境保护领域最有价值、最有前途的和对土壤修复较为彻底的污染修复技术。
一、土壤中石油降解微生物种群组成自然界中能降解石油烃的微生物广泛存在于土壤圈、水圈等圈层中。
许多微生物具有以石油烃为唯一碳源和能源而生长的能力。
到目前为止,己查知能降解石油中各种烃类的微生物共约100余属、200多种,他们分属于细菌、放线菌、霉菌、酵母以至藻类。
土壤中最常见的石油降解细菌群数由高到低分别为:假单胞菌属(Pseudomonas)、节核细菌属(Arthrobacter)、产碱杆菌属(AIcaligenes)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、无色菌属(Aomobacter)、微球菌属(Micrococcus)、诺卡氏菌属(Nocardia)和分支杆菌属(Mycobacterium)。
最常见的石油降解真菌种群数由高到低:木霉属(Trichoderma)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、森田属(Mortierella)。
二、微生物对石油烃的降解机理石油污染物进入降解微生物的细胞膜后,通过三种同化作用被降解:好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵作用。
一般情况下,生物降解石油污染物主要是通过好氧生物的降解作用,利用石油污染土壤环境中的土著菌种或者向受污染的土壤中施加经过驯化的微生物,在C/N适当的情况下,微生物将石油类物质中的烃类代谢为不饱和脂肪酸同时产生某些双键的位移或产生甲基化,形成脂肪酸,加速新陈代谢,在氧气充足的条件下,发生氧化作用,脱氢生成水和CO2。
石油污染物的降解并不能简单看作某一同化作用,而是一个非常复杂的过程。
国际污染场地土壤修复技术综合分析
国际污染场地土壤修复技术综合分析一、概述随着全球工业化进程的快速发展,污染场地的土壤修复问题逐渐成为环境保护领域的重要议题。
污染场地土壤修复技术的研发与应用,对于改善土壤环境质量、保障生态安全和促进可持续发展具有深远意义。
本文旨在对国际污染场地土壤修复技术进行综合分析,以期为我国在这一领域的实践提供有益的借鉴与参考。
在国际范围内,污染场地土壤修复技术历经多年的探索与实践,已形成了多种修复方法和技术体系。
这些技术大致可分为物理修复、化学修复、生物修复以及联合修复等几大类。
物理修复技术主要包括挖掘换土、热解析、电动修复等,通过物理手段去除或分离土壤中的污染物化学修复技术则利用化学试剂与污染物发生反应,使其转化为无毒或低毒物质,如化学氧化、化学还原、土壤淋洗等生物修复技术则利用微生物、植物等生物体的代谢活动降解或转化土壤中的污染物,如微生物修复、植物修复等。
联合修复技术则是将上述两种或多种技术结合使用,以达到更好的修复效果。
国际污染场地土壤修复技术的发展呈现出多元化、复合化、智能化的趋势。
随着科学技术的不断进步,新型修复材料和技术的研发不断取得突破,为污染场地土壤修复提供了更多选择和可能性。
同时,随着环境保护意识的提高和法规政策的完善,污染场地土壤修复技术也面临着更为严格的环保要求和更高的技术标准。
在此背景下,本文将对国际污染场地土壤修复技术的现状、发展趋势、成功案例以及存在的挑战进行深入分析,以期为我国污染场地土壤修复技术的研发与应用提供有益的启示和借鉴。
同时,本文还将探讨如何结合我国实际情况,推动污染场地土壤修复技术的创新与发展,为实现土壤环境保护和可持续发展的目标做出积极贡献。
研究背景:污染场地对环境和人类健康的危害随着工业化和城市化进程的快速推进,大量工业用地和城市建设用地因生产活动、不当处理废物等行为而遭受了严重的土壤污染。
这些污染场地不仅对生态环境造成了长期且深远的影响,也对周边居民的健康构成了直接威胁。
石油污染土壤的生物修复
石油污染土壤的生物修复李辈辈【摘要】石油作为现当代最主要的能源受到越来越多的关注,但同时随着石油的大量开发和运输,土壤的石油污染问题日益严重.当前,关于石油污染土壤的修复技术主要有物理、化学和生物技术,生物修复技术指利用特定的生物(植物、动物、微生物)吸收、转化、降解或清除环境污染物,使污染的土壤恢复健康的生物措施,可分为植物修复、微生物修复、动物修复及联合修复.生物修复因其简便、高效、安全、低成本、无二次污染、对环境影响小等特点而被认为是最有生命力、最具代表性和最有价值的处理技术,且已成为近些年来主要的石油污染处理方法.本文主要介绍石油污染土壤现状及其生物修复技术,并对生物修复今后的研究重点进行展望.【期刊名称】《上海国土资源》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】4页(P55-57,61)【关键词】土壤;污染;石油;生物修复【作者】李辈辈【作者单位】上海亚新建设工程有限公司,上海 200436【正文语种】中文【中图分类】X142目前,石油已经是人类最主要的能源之一,得到了大规模的开采。
但是在石油开采、运输和使用过程中,石油泄漏事故时有发生,给生态环境和人类健康造成了严重危害。
特别是石油开采过程产生的落地原油,已成为土壤污染的主要来源。
据统计,现在每年世界石油总产量约3×1010t,约有近800万t的石油污染物进入环境,其中大部分进入到了土壤中[1-2]。
石油烃进入土壤后的危害主要有三方面:一是产生大量的石油污泥,由于其特殊的物理化学性质及其难以去除且残留时间长的特点,不但可以改变土壤的理化性质和有机质机构组成,破坏土壤结构及土壤微生物和植物的生存环境,还可能通过食物链传递到动物和人体内,影响其肝、肾等器官的正常功能,甚至引起癌变;二是部分迁移性强的石油烃(如苯、甲苯、二甲苯等)进入土壤后会随土壤水分到达地下含水层,从而污染地下水;三是部分挥发性强的石油烃进入土壤后会向空气挥发扩散,从而影响空气质量,进而影响人体健康[3]。
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Table1 Informationofcontaminatedsoilsforthesecondrunofdemonstration
污染土壤类型
污染时间 来源
面积Πm2
平均油含量 ( 质量分数) Π%
平均盐含量 Πmg·g -1
人工配制石油污染
5d
未污染土壤与石油混配
60
118
380
陈旧型石油和油田产出水混合污染
现场开展原位真菌2细菌协同生物强化治理中试研 分别为柴油 210%, 润滑油 1115%, 原油 315%.
究 ,采用本研究室前期在中原油田筛选的刺孢小克
第 2 期现场试验石油烃污染土壤 :中试试验针
银汉霉菌 Cun. echinulata 和阴沟肠杆菌 E. cloacae 对中原油田存在的 3 种类型污染土壤进行了原位生
Corporation,Puyang457001,China;4 1ResearchInstituteinShenzhen,HarbinInstituteofTechnology,Shenzhen518055,China )
Abstract:Pilotdemonstrationofthefungal 2bacterialaugmented in situ remediationofpetroleumcontaminatedsoilwascarriedoutinZhongyuan
remediationprocess,whichconfirmedtheeffectivedegradationofalkanes,aromatichydrocarbonsandnon 2hydrocarboncompoundsbythefungi 2
bacteriaconsortia,ascomparedtothatobtainedwithouttheinoculationoftheconsortia.Tofurtherdemonstratetheremediation,wheatwas
FieldScaleDemonstrationofFungi 2BacteriaAugmentedRemediationofPetroleum 2
ContaminatedSoil
HANHui2long1 ,CHENZhen2 ,YANGJian2min3 ,MIAOChang2chun4 ,ZHANGKun1 ,JINWen 2biao4 ,LIUZheng1
(303060) 作者简介 :韩慧龙 (1979~) ,男 ,博士研究生 ,主要研究方向为石油
污染土壤的生物修复 ,E2mail:han - huil98@. cn 3 通讯联系人 ,E2mail:liuzheng@
2期
韩慧龙等 :真菌2细菌协同修复石油污染土壤的场地试验
contaminatedsoilanditsapplicationpotentialaswell.
Keywords :synergisticbiodegradation;bioaugmentation;bioremediation;petroleum;soil;ZhongyuanOilfield
石油开采 、加工和运输过程中由于事故 、输油管 道和储油罐泄漏所造成的土壤和地下水污染已成为 全球性的严重问题. 我国石油企业每年产生落地原 油约 7 万 t[1] ,且石油污染往往伴随着高矿化度和高 盐含量的产出水污染. 以中原油田为例 ,多数污染由 油 、水输送管道穿孔泄漏造成 ,单块污染面积从几亩 至数百亩不等 ,受污染土壤中石油烃含量从 1% ~ 10% 不等. 石油与产出水混合污染不仅造成土壤植 被的死亡和有机污染物高度富集 ,而且还由此造成 全盐含量严重超标 、土壤高度板结 、氧气及营养物质 传递困难 、植物及微生物难以生存 ,土壤的生态环境
壤石油污染物组成的变化 ,并对土壤理化性质进行
木屑 :采用木材加工厂生产过程中产生的松木
监控 ,最后通过种植苜蓿和小麦来进一步确认土壤 木屑 ,颗粒度为 1~3mm.
修复效果.
原油样品采自中原油田 ,该原油样品中饱和烃 、
1 材料与方法
芳香烃 、沥青胶质及其他非烃化合物质量分数分别 为 4616% 、1818% 、1510% 和 1916%.
contaminatedsoilsamplewhile46 10%and56 16%forthefreshandagedcontaminatedsoil.Theremovalofhighconcentrationsaltwas
involvedintheremediationofthefreshlyandagedcontaminatedsoil.Thechangesofthepetroleumcompositionwasmonitoredduringthe
12%and70 13%oftheaveragedoutputof
thenormalfarmland.Theaboveresultsfurtherconfirmedtheworkabilityoffungal
2bacterialaugmented in situ remediationofpetroleum
所组成的真菌2细菌复合微生物制剂[13,14] ,分别针对 物强化试验 ,供试土壤的信息见表 1, 供试土壤的土
人工污染地块以及中原油田现场新鲜污染和陈旧型 壤质地为砂粒 1817%, 粉粒 7017%, 粘粒 1016%.
污染地块开展修复试验. 在修复过程中定期分析土
化肥 :农用尿素 、磷酸二铵 、硫酸钾.
十分恶劣 ,治理难度大[2~4] . 生物修复技术是治理石油污染土壤的有效技
术[5~11] . 李培军等[12] 采用堆腐技术对辽河油田石油 污染土壤进行了生物修复研究. 作者在前期工作中 提出并研究了采用真菌2细菌协同生物修复石油污 染土壤的新技术及工艺 ,通过筛选适宜真菌2细菌组
收稿日期 :2007201230; 修订日期 :2007203213 基金项目 : 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 科 学 技 术 研 究 开 发 项 目
第 2 期现场试验从 2005205218~2005211203, 共 161d, 试验地点为河南濮阳中原油田. 人工污染土 壤治理的操作与第 1 期试验相同. 新鲜和陈旧型石 油污染土壤分别采自中原油田采油五厂和二厂 ,面 积分别为 60 、20 和 90m 2 ,深度为 25cm. 具体操作为 将土壤翻耕后施加石膏 ,添加木屑 ,定期灌溉将污染
3a
中原油田采油二厂污染耕地
90
210
4 200
新鲜型石油和油田产出水混合污染
10 d
中原油田采油五厂污染耕地
20
115
4 600
112 试验方法 11211 第 1 期现场试验
第 1 期现场试验从 2004211205~2005203207, 共 122d, 试验地点为河南濮阳中原油田 ,每一实验地 块面积均为 5m 2 ,深度为 25cm. 原位生物修复方法 按照文献 [15] 所述进行 : 翻耕后施加木屑及文献 [13] 所述的微生物制剂 ,调整土壤水分含量在 20% ~25% 之间 ,按照 C∶N∶P∶K 比例为100∶10∶1∶2调整 土壤中 N 、P、K的含量 ,每 2 周翻耕 1 次. 每 2d 测量 土壤 3 个参数 (湿度 、电导率和温度) ,定期检测土壤 中微生物数量和总石油烃含量变化.40d 后 ,现场气 温降至 0 ℃以下 ,土壤表层被冻实 ,故停止原位测定 土壤 3 个参数. 11212 第 2 期现场试验
plantedinabovereclaimedsoil.Whilewheatproductioninthereclaimedartificiallycontaminatedsoilyieldednearlyasmuchasthatobtainedin
thenormalfarmland,theoutputofwheatinthereclaimedrefreshandagedcontaminatedsoilwas57
554
成复合微生物制剂 ,可利用其代谢酶系的互补性及 3 类地块中的污染物分别为柴油 、润滑油和原油 ,各
真菌菌丝体对细菌迁移的促进来强化土壤中石油污 类污染物在各地块中单独存在 ,每类污染土壤面积
染物的生物降解. 在此基础上 ,本研究组在中原油田 为 5m 2 ,深度为 25cm.3 类地块中污染物初始含量
Oilfield,Henan,usingartificiallypreparedsoil,newlyandagedcontaminatedsoilassample,respectively.Forthefirstrunoftheexperiment
startedfromNov.5,2004andlastedfor122days,theremovalofcontaminatewas61
பைடு நூலகம்
111 试验材料
真菌2细菌微生物制剂 :由筛选自中原油田石油
第 1 期现场试验石油烃污染土壤 :小试试验采 污染 土 壤 的 石 油 烃 优 势 降 解 菌 组 成 复 合 微 生 物
用人工配制污染土壤作 为 现 场 试 验 的 处 理 对 象 , 制剂[13] .
表 1 第 2 期试验处理的污染土壤基本信息
10%,48 13%and38 13%fordiesel,lubeandcrudeoil,
respectively.ForthesecondrunstartedfromMay18,2005andlastedfor161days,theremovalofTPHwas75%fortheartificially
第 29 卷第 2 期 2008 年 2 月
环 境 科 学 ENVIRONMENTALSCIENCE
Vol.29,No.2 Feb.,2008
真菌2细菌协同修复石油污染土壤的场地试验