微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究
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。
基于微生物生态学的土壤修复技术研究
基于微生物生态学的土壤修复技术研究土壤修复技术研究是一项近年来备受关注的领域,这是因为土壤污染对环境和人类的健康造成了极大的危害。
采用微生物生态学的方法对土壤进行修复,可以在不使用化学药剂的情况下恢复土壤的生态平衡。
本文将结合近年来的研究成果探讨基于微生物生态学的土壤修复技术。
1. 微生物在土壤修复中的作用土壤中的微生物是生态系统的关键组成部分,它们的活动对土壤生态系统和生物地球化学循环的正常运转有着不可替代的作用。
在土壤污染修复过程中,微生物的作用显得尤为重要。
微生物根据其对不同污染物质的适应性和代谢能力,可以将有机或无机污染物质转化为不同程度的有机和无机形式,从而降低其在土壤中的毒性和生物可利用性,促进土壤有机质和养分的循环利用。
另外,微生物的生长和代谢还会导致土壤物理化学性质的改变,为土壤的肥力提供养分并促进土壤的结构改善。
2. 基于微生物的土壤修复技术种类及其原理2.1 微生物发酵修复技术微生物发酵技术是一种应用微生物代谢过程对土壤污染物进行分解和去除的技术。
该技术主要利用有机废弃物中的碳源和能源来为污染物提供能量和养分,进而刺激细菌、真菌等微生物的繁殖和代谢,从而实现对污染物的分解和去除。
比如,一些石油化工污染物可以通过微生物发酵技术被分解为无害的二氧化碳和水。
2.2 生物阔叶树、草本良种复合修复技术生物阔叶树、草本良种复合修复技术是一种将草本植物、阔叶乔木和微生物相结合的修复技术。
这种技术主要基于根系的作用,将污染物质沉积在根际中,从而促进细菌等微生物的繁殖和活动,达到污泥的分解和去除。
而同时良种植物的生长也可同时改善土壤的物理化学性质,进一步促进土壤修复。
3. 基于微生物的土壤修复技术的优缺点3.1 优点基于微生物的土壤修复技术相比于化学修复技术更加环保,不会对土壤和生态系统造成二次污染。
同时,微生物修复技术使用的成本更低,操作更简单,并且实行起来更加灵活。
3.2 缺点微生物修复技术的效果难以预测,并且修复周期较长。
石油污染土壤的生物修复技术探究
| 43大概所生产的石油约为2亿吨左右,而这2亿吨每年据统计大约有1/10的总量会进入到土壤环境中。
而这1/10总量的石油又有80%以上的,会直接留存在涂表层50厘米以上的位置,因此对于整个污染的土壤环境以及生态系统的损害是十分巨大的。
当前我国在油气田的开采上,其数量已经超过了400多个,开采的面积已经是占到我国国土总面积3%的总量,而这个数字是相当巨大的,也就是说我国大概有500万多公斤的土壤受到了石油污染,并且污染值实际上已经超过了安全的界限标准,尤其是在东北的辽河等老重污染区是非常显著的,甚至整个石油污染物在土壤中所含有的量已经严重的超标,在内蒙古的阿尔山油田中可以观测到其原油对当地影响的范围面积也是严重的超标,研究学者还表明在大庆等油田上整个周边土壤的油汀进行一个实验室的试验,发现在油井100米范围以内的土壤都存在着非常严重的土壤污染问题,土壤中的含有氯相对于标准而言已经是严重的超标,而塔里木盆地的油田在油井100米范围内的土壤中进行检测发现其土壤中含油量已经是其他地方,背景土壤中10~20倍之多,据不完全统计,由石油类等污染对我国土壤资源所造成的危害已经成为当前最为主要的污染源之一,并且随着工业社会进程不断的发展,此类有石油对土壤所造成污染的趋势在不断的累年的增加,并且每年所增加的趋势是有所增长的,严重程度也是不断加强的,很多石油接触的部分土壤,其地下的生态水环境也已经遭到了非常重要的损害,甚至已经达到了难以修复难以恢复的状态。
2 石油土壤生物修复技术的现状对于污染土壤进行修复,此技术的研究大概是在20世纪70年代的后期,已经有不少国家进行关注,而在过去大概30年的时间之内,相继有美国,日本等国家将对于土壤修复的技术纷纷提上了本国家的重要日程之中,并且也有了一系列的土壤修复的计划和动态。
在国家层面也投入了巨大的资金和技术的支持应用于修复技术的研究和相关的设备机械的开发,可以说在污染土壤进行修复方面已经投入了一定的实验基础和很多实际的工程实际应用的经验的积累,而我国相对于以上国家而言,在土壤修复技术研发和投入方面研究相对要晚一些,因此从某种程度上来看,我国在土壤污染修复技术的研究以及具体的工程实践应用经验的积累层面上和以上的美国日本等发达0 引言土壤—地球上的生命起源,不仅仅对人类有着极其重要的作用,对于生态环境也是重要的系统组成成分之一,同时也是人类生存必不可少的依赖的一种可贵的自然资源,尤其是对于我国中13亿人口之大的农业发展大国而言,土壤资源已然是变得十分的重要和珍贵,而石油作为现代世界重要的物资,是人类社会发展极其重要的能源组成,通常被人们称之为黑色黄金,石油关乎着整个国家国民经济水平的发展,尤其是近些年来国家高速的发展带动了石油产品的消耗,但是石油产品大量的使用会给土壤带来一定的污染的风险,同时也给人类的生活生产以及生物的生存都带来了很大的危害,土壤污染在全世界各地都是非常普遍的一个事情,土壤污染也是当前在世界环境治理过程中属于较大的一个环境问题,也是一个世界性难题,因此对于石油污染土壤进行修复就变得尤为的重要,而在诸多的修复技术中,通过生物修复技术已经越来越成为全世界各国学者共同关注的问题。
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。
土壤污染的微生物修复
引言概述:土壤污染是当前全球面临的一项重大环境问题,由于人类活动以及工业化进程的加速推进,土壤中的污染物质不断增加,对生态系统和人类健康产生了严重影响。
传统的土壤修复方法主要依赖于物理化学处理,以去除或稀释污染物质。
这些方法存在成本高、效率低等问题。
近年来,发展起来的一种新兴技术——土壤微生物修复技术,开始受到广泛关注。
本文将重点探讨土壤污染的微生物修复技术,探讨其原理、应用和前景。
正文内容:1.微生物修复技术的基本原理1.1微生物降解机制1.2微生物促进污染物转化的作用1.3微生物修复技术的优势2.微生物修复技术的应用范围2.1石油污染土壤的修复2.1.1原位微生物增殖技术2.1.2微生物代谢产物的应用2.2有机污染物修复2.2.1微生物吸附技术2.2.2微生物降解技术2.3重金属污染土壤的修复2.3.1微生物吸附技术2.3.2微生物沉淀技术3.微生物修复技术的关键因素3.1适宜的微生物菌株选择3.2适宜的环境条件3.3适宜的修复流程和操作方式4.微生物修复技术的挑战与进展4.1微生物菌株选择与改良4.2修复效率与速度的提升4.3创新修复技术的研究5.微生物修复技术的前景与应用前景5.1可持续发展与环境友好5.2经济效益与社会效益5.3与其他修复技术的结合应用总结:土壤污染的微生物修复技术作为一种新兴的治理方法,具有许多优势和应用前景。
通过降解和转化污染物质,微生物修复技术可以有效地恢复土壤的生态系统功能,并减轻对人类健康产生的影响。
微生物修复技术仍面临一些挑战,例如微生物菌株选择与改良、修复效率与速度提升等。
未来,通过不断的研究和创新,微生物修复技术有望在土壤污染治理领域发挥更大的作用,为实现可持续发展和环境友好目标做出贡献。
微生物异位修复案例
微生物异位修复是一种环境修复技术,利用特定的微生物来降解、转化或吸附环境中的有害物质,从而恢复环境的自然状态。
以下是一个微生物异位修复案例:案例:石油污染土壤的修复背景:某工业区发生了一起石油泄漏事故,导致土壤严重受到石油污染。
石油中的有害物质对土壤和周边环境造成了严重影响,需要采取措施进行修复。
解决方案:微生物异位修复技术被应用于该石油污染土壤的修复过程。
评估与监测:首先,对受污染的土壤进行评估和监测,确定石油污染的程度和范围。
这包括采集土壤样品进行化学分析,确定石油中主要的污染物成分和浓度。
微生物筛选:根据石油污染物的性质,筛选出适合的微生物菌株。
这些菌株应具备降解石油污染物的能力,并且能够在受污染土壤中生存和繁殖。
异位引种:将筛选出的微生物菌株通过种植或喷洒等方式引入受污染土壤中。
微生物在土壤中与石油污染物相互作用,进行降解、转化或吸附,减少污染物的含量。
优化修复条件:为微生物提供适宜的生长条件,例如调节土壤的温度、湿度、pH值等,以促进微生物的活性和生物降解过程。
监测与评估:在修复过程中,持续对土壤进行监测,跟踪污染物的降解程度和土壤质量的改善。
使用适当的监测方法,如土壤样品采集、化学分析和微生物活性检测,评估修复效果。
后续措施:根据监测结果,对修复过程进行调整和优化。
如果需要,可以进行多次微生物引种,加强修复效果。
同时,还可以采取其他环境修复措施,如土壤通气、植物修复等,以加速土壤恢复和生态系统重建。
这个案例展示了微生物异位修复在石油污染土壤修复中的应用。
通过选择合适的微生物菌株,并优化修复条件,可以有效地降低石油污染物的含量,恢复土壤的健康状态。
然而,微生物异位修复仍然需要综合考虑多个因素,如环境因素、微生物特性和修复目标等,以实现最佳的修复效果。
微生物治理海洋石油污染研究进展
微生物治理海洋石油污染研究进展海洋石油污染是一种普遍存在于海洋环境中的环境问题。
随着国内外经济的快速发展和工业化进程的加速,海域开发及石油生产等活动频繁,海上事故和石油泄漏事故也越来越多。
这些污染物的释放,不仅对海洋生态环境造成了损害,而且还对人类的健康产生了危害。
因此,寻找一种高效的处理手段,解决海洋石油污染问题具有重要意义。
微生物治理海洋石油污染的原理是利用某些微生物对石油和石油分解产物的分解能力来促进石油的降解。
微生物降解石油的过程是一个复杂的生化反应过程,可分为四个步骤:1.吸附与油水分离阶段:石油发生泄漏后,在海洋表面形成一层油膜,被微生物吸附。
微生物通过生物趋化现象或主动攻击移动到石油附近,在水油分界面处产生胞外聚集体,并利用海洋表层水体中的氧气和营养物质进行代谢。
2.分解与代谢阶段:微生物在石油表面或水油分界面处,通过胞内内酰胺酶、脂肪酶和孢子内膜酶等酶类,将石油分子切割成小分子油,然后通过细胞内代谢途径进行分解和转化。
3.生长繁殖阶段:微生物通过利用石油中的碳、氧和氮等元素,合成新的细胞质和酶类。
在适宜的温度、pH值、盐度、营养及氧气等条件下,表现出较快的生长速度和繁殖能力。
4.细菌死亡与养分释放阶段:微生物在代谢后进入退化阶段,部分微生物会因营养物质枯竭、有毒物质积累或压力过大等因素进入死亡状态,释放出大量营养物质,可供其他微生物利用,还原海洋污染物质的浓度。
1.单一菌种处理法:单一菌株可依靠特定酶系降解石油中的特定组分,因此其降解速度和能力相对较强。
但随着时间的延长,其降解能力会下降,这就需要更新菌株。
2.混合菌种处理法:混合菌种法利用多种细菌在石油的不同物理化学环境中的互补作用,协同进行石油分解。
其降解速率快,降解效果好,还可增加细菌生态平衡性。
3.现场培育微生物处理法:现场培育微生物处理法是指在石油泄漏现场采集表层水和泥沙等样品,建立原生现场微生物菌群,并以自然界中的微生物进行处理的方法。
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
微生物修复土壤污染的研究及应用前景
微生物修复土壤污染的研究及应用前景近年来,随着经济的快速发展和城市化进程加速,土地污染问题逐渐凸显。
而微生物修复技术作为一种环保新技术,正在受到越来越多的关注和研究。
本文将从微生物修复技术的概念、应用前景、研究进展三个方面进行探讨。
一、微生物修复技术的概念微生物修复技术,简称“微生物治理”,是指利用微生物在土壤中进行代谢过程,将土壤中的有害物质分解成对生态环境无害的物质,达到减轻或消除土壤污染的目的。
与传统的土壤修复技术相比,微生物修复技术具有许多独特的优势。
首先,它对环境的损害非常小,不会对土壤原有的质量和结构造成影响;其次,微生物在土壤中生长繁殖速度快,数量可以快速增加,能够形成一种自我修复的生态系统;此外,微生物修复技术的修复效果稳定,并具有较长的持续修复时间。
目前,微生物治理已经成功应用于矿区金属污染、石油污染、农药残留等各类土壤污染的修复中。
二、微生物修复技术的应用前景随着工业化进程的加速和人类经济活动的不断扩大,土壤污染已经成为一个全球性的环境问题。
而微生物修复技术作为一种环保新技术,其应用前景非常广阔。
首先,在城市化的进程中,微生物修复技术有望成为解决城市污染问题的重要手段。
越来越多的城市出现了垃圾填埋场、污水处理厂等生活垃圾、工业废水等废弃物,这些都会对当地环境造成严重污染。
而微生物修复技术可以通过将这些废弃物中的有害物质分解成无害物质,将城市的废弃物转化为环保资源。
其次,在农业生产中,微生物修复技术有望成为解决农药、化肥残留问题的重要手段。
政府一直以来在鼓励农业生产过程中减少农药、化肥的使用,而微生物修复技术可以对这些有害的残留物进行分解,保障农产品的质量安全。
三、微生物修复技术的研究进展目前,微生物修复技术的研究越来越深入,涉及的范围也越来越广泛。
在微生物修复技术中,微生物的筛选和培养是至关重要的一环。
在微生物筛选和培养方面,研究人员近年来开发出了许多新的方法,比如注重微生物生态环境的筛选方法、基于分子生物学的筛选方法、利用纳米材料的培养方法等。
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。
利用微生物技术修复污染土壤的方法
利用微生物技术修复污染土壤的方法摘要:土壤污染问题是由长时间的污染积累和多方面因素导致的。
针对全国土壤污染状况详细调查发现,重工业、采矿企业周边环境土壤污染物超标严重,镉、汞、铬占比较大。
农药的不合理使用也造成土地大面积污染,主要江河流域的底泥中农药污染情况十分严重。
为了有效地修复土壤、解决土壤污染问题,众多土壤修复方法被采用,但如何针对土壤的污染类型,选择便利的场地和高效且环保的修复手段却颇有难度。
本文将主要介绍微生物技术在土壤修复中的应用。
关键词:土壤污染;微生物技术;土壤修复引言土壤无论是在农业生产,还是在自然环境中都有着重要的地位和作用,尤其对农业的发展起着关键的作用。
在以前,人们为了经济的发展,而不重视对土壤环境的保护,导致我国的土壤污染问题十分的严重。
而随着科技水平的提高和人们对环保意识重视程度的不断提升,越来越多的人认识到保护土壤的重要性。
1土壤微生物简介土壤是微生物的大本营,是微生物生长和繁殖的天然培养基。
土壤中微生物具有以下特点:类群丰富,一般包含细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物五大类;数量繁多,一般来说,在每克耕作层土壤中,细菌数量约为108个,放线菌(孢子)数量约为107个,真菌(孢子)数量约为106个,酵母菌数量约为105个,藻类数量约为104个,原生动物约为103个;分布广泛,由于土壤质地、发育历史、发育母质、季节、肥力、作物种植状况、土壤层次和深度等不同,其所含的微生物种类和数量会表现出很大差异,一般在微生物修复过程中起作用最大的是细菌,其次是放线菌和真菌类。
土壤微生物可以通过固氮、降解无机磷钾等改善土壤的物理、化学结构并提高肥力,又可促进植物光合效应、抑制植物病原菌增殖、促进作物生长,还可降解多种重金属离子实现对污染土壤的修复。
2引起土壤污染的主要类型2.1土壤生物污染土壤生物污染具体指污染物和寄生虫对土壤造成的破坏,影响土壤的质量。
相关的调查研究显示,土壤生物污染的来源主要包括以下几方面:使用人畜粪便,或者是灌溉没有经过处理的工业废水和生活污水,这些污染物中有大量的病原菌和有害的虫卵等,尤其这些危害物质能够在土壤中大量的繁殖和生存,如果接触到被污染的土壤,可能会出现一些病症,直接威胁人体健康。
微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究
Q a- ho , H N h n- o g , IOJn , U ig , H N ig m n, HE i Iin ca Z A GC eg dn Q A G OTn Z A GQn— i C NWe。 J u ∞
(.ol e f n i n naS i c n n i e n, a ki n esy Taj 0 0 1C ia2Taj e aoao ni n na 1 l g v omet c neadE g er gN n a U i r t i i 3 0 7 , h ; .i i K y brt y f v met C e oE r l e n i v i, nn n nn L roE r o l R m da o e e iin& P l t nC nrlTaj 0 4 7 C ia 3M nsyo d ct nK yLb r o f o ui rcs s n ni n n l t oui o t , in n30 5, hn; .iir E ua o e a o tr o l t nPoes dE v omet l o o i t f i ay Pl o ea r a
样性更为丰富。
关键词 : 混合菌 ; 有机肥 ; 石油污染土壤 ; 脱氢酶活性 ; 微生物 多样性
中 图分 类 号 : 5 X3 文 献标 志 码 : A 文 章 编号 :6 2 2 32 1)10 6 — 7 17 — 0 ( 00 — 0 6 0 4 0
Bi r m e i to f t o e m- n a i a e o l y M i e i r b sa d Or a i e tl e o e d a i n o r lu Pe Co t m n t d S i b x d M c o e n g n cF r i z r i
石油污染土壤修复技术及案例研究
石油污染土壤修复技术及案例研究5石油污染土壤修复技术及案例研究1背景石油类污染场地常见于石油开采、炼化、贮存、运输、使用过程中的原油及各类油品的泄露,典型的石油类污染场地包括:(1)油田:钻井/采油/洗井废水的超标排放与干化池、泥浆池、废液池、贮油池的渗漏、输油管线破裂、采油废弃物的堆放等。
(2)石油炼化企业:储油罐区与装卸区、原油粗/精加工区、污水处理区、管道的跑冒滴漏、生产事故造成的油品泄露等。
(3)加油站:地下储油罐及管线泄露,尤其是目前普遍使用的单层油罐泄露风险巨大。
1、污染种类及特征石油类污染土壤中污染物组分复杂,主要包括C15~C36的烷烃、烯烃、苯系物、多环芳烃、脂类等,其中美国规定的优先控制污染物多达30余种。
污染物类型可分为两大类:挥发性有机物和半挥发性有机物,挥发性有机物主要由烯烃、烷烃和苯系物组成,半挥发性有机物则主要为多环芳烃。
2、污染治理现状受工程、技术、设备、成本的综合影响,油田及石化企业污染土壤的治理一直是摆在企业面前的处置难题,油田及石化企业也没有足够的动力投入资研发相关的处理技术,当前的主要处置模式颇为粗放,石化企业则出于行业本身的危险性出发,在化工工艺安全上的关注要远高于环境污染。
加油站是石化行业的下游环节,本身亦涉及危险化学品的储存、运输与使用。
地下储油罐及管线的破损泄露所引起的土壤、地下水事故近年来在国内也是屡有发生。
2 \o “石油污染土壤新闻专题” 石油污染土壤修复技术1、 \o “异位修复技术新闻专题” 异位修复技术(1)异位热脱附(E_-Situ Thermal Desorption)异位热脱附是指污染土壤开挖后通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离去除。
热脱附技术中加热的方式有多种,如高频电流、微波、过热空气、燃烧气等。
加热温度控制在20__~800 ℃,热脱附过程中发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用,通过调节温度可以选择性的移除不同的污染物。
石油烃污染土壤的生物修复
2 1 石 油 烃 降 解 菌 的分 离 与 驯 化 . 取 石 油 烃 污 染 的 土 壤 5 置 于 2 0 L的 L g 0m B培 养 基 中 , 3 c 10/ i 荡 培 养 , 培 养 液 明 显 浑 浊 于 0c,5 rm n振 至
壤 的生物修 复是 利 用 生物 体 将 污染 物 降 解 、 富集 、 转 移, 以恢复土壤 生态功 能 的过程 。生 物修 复途 径包 括
关键词 : 油烃污染土壤 ; 油烃降解菌 ; 石 石 生物 修 复 中 图 分 类 号 : 7 X12 文 献 标 识 码 : B 文章 编 号 :0 8— 62 2 0 )1— 0 5— 2 10 9 3 (0 8 0 0 5 0
石油主要是 由烷烃 、 环烷烃 、 芳香 烃 、 烃 等组成 烯 的复杂混 合物 , 中多环芳 香烃类 物质 被认 为是一种 其
及石油烃含量 。
11 土壤 .
中原 油 田石 油 污 染 灌 溉 区 0~ 0 m 土 层 2c
12 L . B培 养 基 ( / 胰 蛋 白 胨 1 , 母 浸 膏 5 gL) 0酵 , N C 0 p a 1 , H值 7 0 1 .。 基 本 培 养 基 ( / : H C .7 H P 0 2 g L) N 1 2 ,K O . , 0
( 阳职业技 术 学院生物 系 ,河 南 濮 阳 濮
摘
45 0 ) 7 0 0
要 : 中原油田污染土壤 中通过 实验 室驯 化培 养分 离到 一组 能 以中原原 油 为碳 源 的快速 生长的石 油 烃降解 从
菌。 用 该 组 降 解 茵接 种 原 油 污 染 土壤 , 究其 原 位 生 物 联 合 修 复 实验 , 种 降 解 茵 的 各 区分 别 种 植 大 豆 、 有 机 肥 研 接 施 料 、 有 机 肥 料 和锯 末 , 空 白试 样 作 对 比 。 经 过 10 施 与 2 d的 联 合 修 复 , 区石 油 降 解 茵 的 总 数 (gf g 由接 种 时 的 各 1 u ) c/ 52 .5分 别 变 为 77 、、6 5 l 、、 7 石 油 烃 降 解 率 分 别 达 到 8. % 、2 5 、6 7 、9 2 。表 明 分 离 的 该 组 、 9 4 9 、、 54 6 。 94 7.% 7.% 4.% 石 油 烃 降 解 茵是 一 组 高 效 降 解 茵 且 其 与 植 物 联 合 修 复石 油 污 染 土 壤 能 显 著研究通 过驯 化分离 出一组 高 本 效的石油 烃降解 菌 , 采用 植物 一微生 物联合 修复石 油
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]。
有机污染土壤修复技术及案例研究
有机污染土壤修复技术及案例研究伴随着大量工业场地的迁移与重建,土壤的有机污染问题开始逐渐浮出水面,有机污染土壤的修复成了人们关注的问题。
美国有机污染土壤修复工作开展较早,目前已有大量成功的修复案例。
列举了目前国内外有机污染土壤修复的常用技术,并比较了各项技术的优缺点。
同时,介绍了美国超级基金污染场地修复的四个典型案例,以期为我国有机污染土壤修复工作提供借鉴。
土壤的有机污染问题是全世界范围内广泛关注的环境问题之一。
土壤中有机污染物的来源包括工业泄露和溢出,石油库和化学品库泄露,农药滥用,清洁剂、油、防冻液随意处置,生活垃圾不当处置,垃圾填埋场和垃圾堆场等。
每年有大量的有机物释放到土壤环境中,包括芳香化合物、多氯代有机物、农药、石油等,其中大部分的污染物是难溶的、有毒的、致突变的,甚至是致癌的,对人类健康和生态系统有着巨大的危害。
近年来,我国开始逐渐关注有机污染物造成的土壤污染问题,并进行有机污染土壤修复技术的研究。
美国自20世纪80年代起建立了土壤修复超级基金制度,截止2010年,已累计清理有害土壤、废弃物和沉淀物1亿多m3,涉及有机污染物的场地超过总场地的60%。
近年来,我国开始逐渐意识到有机污染土壤的危害,大力发展有机土壤修复技术,开展有机污染土壤修复示范工程是十分必要的。
本文介绍了目前有机物污染土壤修复的常用技术,和美国有机污染土壤修复的典型案例,为我国有机污染土壤修复工作提供借鉴。
1 有机污染土壤修复技术有机污染土壤修复技术种类较多,表1中总结了国内外常用的几种修复技术。
目前,土壤气相抽提(SVE)和热解吸技术是应用最广泛的有机土壤修复技术,其处理效果、成本和周期都符合城市对土壤修复的要求。
其中,SVE技术多应用于卤代和非卤代挥发性和半挥发性有机物的降解中,其对低挥发性有机物和有机农药等物质的处理效果较差。
而热解吸技术对于处理卤代有机物、非卤代的半挥发性有机物、多氯联苯(PCBs)、以及高浓度的疏水性液体等污染物有优势,但这项技术会破坏土壤结构和生物系统。
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。
影响微生物修复有机污染土壤的因素分析及其改进措施
影响微生物修复有机污染土壤的因素分析及其改进措施微生物修复有机污染土壤是一种有效的生物修复技术,其效果受到多种因素的影响。
以下将从三个方面分析影响微生物修复有机污染土壤的因素,并提出相应的改进措施。
首先,土壤物理化学性质是影响微生物修复效果的重要因素之一、土壤质地、酸碱度、有机质含量等因素会影响微生物的生长繁殖和代谢活性。
例如,高酸碱度会抑制一些微生物的生长,降低其修复效果。
因此,我们可以通过土壤改良措施来改善土壤的物理化学性质,如添加适量的有机质改善土壤质地,使用中性或碱性物质调节土壤酸碱度。
其次,有机污染物的种类和浓度也会影响微生物修复效果。
不同的有机污染物对微生物的毒性不同,浓度过高也会抑制微生物的生长和代谢。
因此,在进行微生物修复前应对有机污染物进行合理的评估和分类,选择适合的微生物菌种进行修复。
同时,合理控制有机污染物的浓度,可以通过物理-化学方法或生物方法进行预处理,减少有机污染物的浓度,提高微生物修复效果。
第三,环境因素也对微生物修复有机污染土壤产生影响。
温度、湿度、氧气含量等环境条件对微生物的生长和代谢活性有很大影响。
如温度过高或过低、湿度过高或过低、氧气含量过低等都会限制微生物修复的效果。
因此,在微生物修复过程中,应密切关注环境条件的改变,并采取相应的调控措施,如控制温度、加湿或通风等,创造适宜的生长环境。
综上所述,影响微生物修复有机污染土壤的因素有土壤物理化学性质、有机污染物的种类和浓度以及环境因素等。
为改进微生物修复效果,我们可以采取相应的措施,如土壤改良、选择合适的微生物菌种、减少有机污染物浓度以及调控环境条件等。
这些措施的应用将有助于提升微生物修复有机污染土壤的效果,实现土壤环境的恢复和保护。
微生物在污染土壤修复中的应用与技术创新
微生物在污染土壤修复中的应用与技术创新土壤污染是一个严重的环境问题,影响着人类的健康和生态系统的平衡。
为了解决这一问题,科学家们发展了各种土壤修复技术,其中微生物技术在污染土壤修复中发挥着重要作用。
本文将介绍微生物在污染土壤修复中的应用与技术创新。
一、微生物修复技术的基本原理微生物修复技术是利用微生物的能力进行土壤污染物的降解与转化。
微生物具有高效降解有机物和吸附重金属离子的能力,可以将有害物质转化为无害的物质,从而修复受污染的土壤。
微生物修复技术的基本原理包括菌种选择、菌种培养与培养基、菌株投放与生物量增殖、环境条件优化等。
二、微生物修复技术的应用案例1. 石油污染土壤修复石油及其衍生物是常见的土壤污染物之一,对土壤和生态系统造成严重破坏。
利用一种特殊的石油降解菌,如石油分解细菌,可以有效地将石油污染物降解为无害的CO2和水,从而修复石油污染土壤。
2. 重金属污染土壤修复重金属是另一类常见的土壤污染物,其在土壤中的积累会对植物和动物产生毒性影响。
通过选取一株高效吸附重金属离子的微生物菌株,可以将土壤中的重金属离子吸附在微生物表面,降低它们对土壤的毒性,从而修复重金属污染土壤。
3. 农药污染土壤修复农药残留是农田面临的严重问题之一。
通过使用具有农药降解能力的微生物,如农药降解细菌,可以将农田中的农药降解为无害的物质,保护农田生态系统的健康。
三、微生物修复技术的技术创新随着科学技术的不断发展,微生物修复技术也在不断创新与改进。
以下是一些微生物修复技术的技术创新例子:1. 基因工程改良菌株通过基因工程技术对一些微生物进行改造,使其具有更高的降解能力或对特定污染物具有更高的选择性。
这些改良菌株可以在修复过程中更加高效地降解污染物。
2. 微生物兼并修复技术微生物兼并修复技术是通过将多种具有不同修复能力的微生物组合在一起,形成修复菌群,从而实现更全面和高效的修复效果。
3. 生物耐受技术由于污染土壤中常常存在着一些抑制微生物生长的因素,如高浓度毒性物质的存在或高温、酸碱等环境条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Bioremediation of Petroleum-Contaminated Soil by Mixed Microbes and Organic Fertilizer
QI Jian-chao1,2, ZHANG Cheng-dong1,2,3, QIAO Jun1,2, GUO Ting1,2, ZHANG Qing-min1, CHEN Wei1,2,3 (1.College of Environmental Science and Engineering, Nankai University, Tianjin 300071, China; 2.Tianjin Key Laboratory of Environmental Remediation & Pollution Control, Tianjin 300457, China; 3.Ministry of Education Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria, Tianjin 300071, China) Abstract:In this study, bioremediation of petroleum-contaminated soil was investigated using 4 mixed cultures and organic fertilizer. The degradation efficiency, the concentrations of the 16 priority PAHs, the dehydrogenase activity, pH, the cation exchange capacity(CEC)and microbial diversity of the soil were monitored for different treatments in pot experiments. The results showed that the addition of organic fertil- ize(r humic acid, NovoGro and biological organic calcium)and mixed microbes(4% addition of mixed cultures)notably improved the futility of the saline soil. The pH of the treated soil was stable at 6.9 and CEC increased to 201.94 cmol·kg-1. Combination of the 4% microbial consor- tium and organic fertilizer provided the greatest degradation efficiency. With this treatment, the total concentration of petroleum hydrocarbon decreased by 73% and most of the PAHs decreased significantly. The degradation percentages of naphthalene, anthracene, benzo(a)pyrene and benzo(g,h,i)perycene were 65.5%, 57.7%, 74.7% and 55.5%, respectively. Both the abundance and diversity of soil bacteria were stimu- lated during the bioremediation process. Keywords:mixed microbes; organic fertilizer; petroleum-contaminated soil; dehydrogenase activity; microbial diversity
境问题之一。生物修复因其成本低、无二次污染、处理 效果好等特点已成为修复石油污染土壤的关键技术, 具有显著的社会效益和环境效益[3-4]。影响微生物对石 油组分降解效率的主要因素有石油组分的低水溶性、 成分的复杂性以及环境中营养元素的限制[5]等。为了 增加石油组分的水溶性,许多人研究了生物表面活性 剂的作用[6-7],这些生物表面活性剂能促进烃类在水相 中的乳化、分散以及增大微生物与烃类的接触面积, 从而促进微生物对石油烃的降解。污染土壤的石油组 分复杂,大致分为烷烃(占 65%~70%)、芳香烃(占 10%~15%)和树脂与沥青质(占 8%~10%)三大类。各
基于以上问题,本研究将 3 株能产生表面活性剂 的石油烃降解细菌(枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis、荧 光假单胞菌 Pseudomonas fluorescens、粪链球菌 Strep- tococcus faecalis)与一株真菌(热带假丝酵母菌 Candi- da tropicalis)的混合菌吸附于有机载体上,与腐植酸、 诺沃肥和生物有机钙等有机肥联合修复石油污染的 土壤。
摘 要:采用含有 4 种菌的菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤,通过盆栽实验对不同浓度菌剂处理土壤中的石油烃降解 率、16 种多环芳烃(PAHs)浓度、脱氢酶活性、pH、阳离子交换量和微生物多样性等变化进行了研究。结果表明,腐植酸、诺沃肥和生 物有机钙等有机肥和菌剂(4%处理)的加入使土壤盐碱环境得到明显改善,土壤 pH 稳定于 6.9,阳离子交换量为 201.94 cmol·kg-1; 对比 4 个不同浓度菌剂处理的效果,4%菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著,石油烃降解率可达到 73%,大部分所测 PAHs 浓度显著降低,其中萘、蒽、苯并(a)芘和苯并(g,h,i)芘降解率分别达到了 65.5%、57.7%、74.7%和 55.5%,土壤微生物数量增加,多 样性更为丰富。 关键词:混合菌;有机肥;石油污染土壤;脱氢酶活性;微生物多样性 中图分类号:X53 文献标志码:A 文章编号:1672- 2043(2010)01- 0066- 07
土壤中总石油烃含量 (Total petroleum hydrocar- bons content,TPH)的测定采用重量法[10]。用索式提取 法提取土壤中的总石油烃,计算每克干土中总石油烃 含量,进而按下式计算石油烃降解率:
本研究监测了修复过程中土壤 pH、阳离子交换 量、石油烃降解率、16 种 PAHs 浓度、脱氢酶的活性、 土壤中细菌数量、土壤中微生物多样性的变化。
1 材料与方法
1.1 材料 1.1.1 实验材料
供试土壤:采自胜利油田表层 0~20 cm 石油污染 土壤,经自然风干,过 100 目筛备用。其基本理化性质 如表 1 所示,为盐碱土。
表 1 土壤基本理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of soil
指标
水解氮/ mg·kg-1
速效磷/ 速效钾/ 有机质/ mg·kg-1 mg·kg-1 %
pH
总石油烃 含盐量/ 含量/mg·kg-1 %
测定值 18~20 233.2 7.8 2.99 8.2 32 000
南开大学环境科学与工程学院环境生物技术研 究室保存菌种。枯草芽胞杆菌为运动的、产芽孢的革 兰氏阳性杆状细胞,能产生肽脂类表面活性剂并转化 和降解石油的芳烃、烷烃和沥青质组分以及极性有机 硫化合物和有机氯化合物,同时降低原油的重质馏分
含量,改善原油的物理化学性质。荧光假单胞菌为好 氧革兰氏阴性菌,对原油有乳化、降解作用,在生长过 程中分解少量原油,产生的鼠李糖脂表面活性剂、有 机酸及气体等代谢产物均可影响原油的物理化学性 质。粪链球菌为兼性厌氧革兰氏阳性球菌,能产生胞 外蛋白,可在体外分解多环芳烃,当其与好氧细菌混 合使用时,能达到更好的修复效果。热带假丝酵母能 够利用正烷烃作为单一碳源快速生长,而且有研究表 明[9],热带假丝酵母产生的菌丝可以使土壤中其他菌 种更自由地移动,使得它们与土壤接触更充分从而提 高对石油烃类物质的降解能力。 1.2 实验方法 1.2.1 土壤盐碱化的改良及模拟原位修复处理方法
农业环境科学学报 2010,29(1):66-72 Journal of Agro-Environment Science
微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究
齐建超 1,2,张承东 1,2,3,乔 俊 1,2,郭 婷 1,2,张清敏 1,陈 威 1,2,3
(1.南开大学环境科学与工程学院,天津 300071;2.天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300457;3.教育部环境 污染过程与基准重点实验室,天津 300071)
第 29 卷第 1 期
农业环境科学学报
67
组分的生物可降解程度不同,降解过程复杂,其中芳 香烃类最难被降解。单一的细菌或真菌因产生酶的种 类比较少且浓度较低,所以一般只能降解少数特定烃 类或只降解到某一阶段,复杂烃类的彻底降解往往需 要多种微生物协同、联合作用[8]。另外,碳氮磷等主要 营养元素的缺乏也会限制微生物的生长,降低修复的 效率。
石油在开采、加工、运输过程中会有数量不等的 石油和固体废弃物排放到周围土壤中,使土壤生态系 统受到不同程度的破坏[1-2],这已经成为当今重大的环
收稿日期:2009-06-15 基金项目:863 计划资助,油田区石油污染土壤生态修复技术与示范
(2007AA061200);天津市自然科学基金(07JCYBJC16300); 天津市科技发展计划科技创新能力与环境建设平台项目, 天津地区土壤中典型有机污染物环境标准与污染控制技术 研究(06TXTJJC14000);教育部留学回国人员启动资金 作者简介:齐建超(1986—),女,天津人,硕士研究生,主要研究方向: 环境微生物学。E-mail:shangmt@126.com 通讯作者:张承东 E-mail:zhangchengdong@nankai.edu.cn