微生物治理海洋石油污染研究进展

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生物修复石油污染土壤的研究进展

生物修复石油污染土壤的研究进展

生物修复石油污染土壤的研究进展一、生物修复技术概述生物修复技术是利用微生物、植物、动物等生物体对土壤中的有害物质进行降解、转化或吸附,恢复土壤生态系统功能和服务的一种环境修复方法。

生物修复技术包括生物堆肥、植物修复、微生物修复等多种形式,可以针对不同类型的污染土壤进行修复。

生物修复技术具有操作简便、成本低廉、对土壤质量改善效果显著等优点,因此受到了广泛的关注和研究。

1. 微生物修复微生物是自然界中最为常见的生物种类,其中一些微生物具有降解石油化合物的能力。

目前,研究人员通过筛选和改良这些具有降解能力的微生物,将其应用于石油污染土壤的生物修复过程中。

研究发现,通过投放适量优良降解菌剂,可以促进土壤中石油化合物的迅速降解,加快土壤的恢复速度。

植物修复是利用植物对土壤中有害物质的吸附、富集、转运和降解等生理生态作用,达到修复土壤污染的目的。

一些特定的植物如拟南芥、狭叶香蒲等对石油化合物有着较强的吸收和降解能力,这些植物被广泛应用于石油污染土壤的修复。

3. 生物堆肥生物堆肥是一种将土壤中的有机质与其他物质一起通过微生物降解和转化为有机质丰富的土壤肥料。

通过生物堆肥技术处理石油污染土壤,可以显著促进土壤有机质的恢复,改善土壤的物理性质和化学性质。

三、展望虽然生物修复技术在石油污染土壤的修复中表现出了良好的效果,但目前仍然存在一些问题和挑战。

修复后的土壤质量如何持续保持,生物修复技术的长期生态效应如何等问题亟待研究和解决。

未来应该加强对生物修复技术的基础研究和应用技术创新,不断提高生物修复技术在石油污染土壤修复中的适用性和效果。

生物修复技术在石油污染土壤的修复中具有广阔的应用前景。

通过加强研究和技术创新,相信生物修复技术将会在未来的环境修复领域中发挥更加重要的作用,为解决石油污染问题提供有效的技术支撑。

利用微生物技术处理海洋石油污染

利用微生物技术处理海洋石油污染

利用微生物技术处理海洋石油污染标题:微生物技术在海洋石油污染治理中的应用与展望摘要:海洋石油污染是当前全球亟待解决的重要环境问题之一。

传统的治理方法受限于技术和成本等方面的限制,而微生物技术作为一种环境友好、高效和可持续的污染治理手段,逐渐得到了广泛关注。

本文将系统地介绍利用微生物技术处理海洋石油污染的原理、主要方法以及存在的问题,并展望了该领域未来的发展方向。

关键词:微生物技术;海洋石油污染;治理方法;可持续发展第一章引言近年来,全球海洋石油污染事件频发,严重威胁着海洋生态环境和人类的健康。

目前,为了保护海洋生态系统和维护人类环境健康,寻找一种高效、环境友好且可持续的海洋石油污染治理技术显得尤为重要。

微生物技术作为一种新兴的治理方法,对于海洋环境中的石油污染具有独特的优势。

本章将介绍研究背景、目的与意义,并提出研究内容与方法。

第二章微生物技术在海洋石油污染治理中的原理微生物技术通过利用微生物代谢能力来实现海洋石油污染物的降解转化,是一种相对先进且环境友好的治理手段。

本章将从微生物降解石油污染的基本原理和机制入手,深入探讨微生物对石油污染物的降解途径以及协同作用。

同时,还将重点阐述微生物技术在石油污染治理中的应用方法,包括生物吸附、微生物增殖和生物修复等。

第三章微生物技术在海洋石油污染治理中的应用方法本章将介绍微生物技术在海洋石油污染治理中的具体应用方法。

首先,从微生物种类和性能选择的角度,详细介绍了常见的石油降解菌种以及其特性;其次,对微生物技术在不同海洋环境中的应用情况进行了分析总结,包括浅海、深海、温带和极地等生态环境;最后,结合实际应用案例,探讨了微生物技术在海洋石油污染治理中的优势、局限性以及未来发展方向。

第四章微生物技术在海洋石油污染治理中存在的问题与挑战本章将阐述微生物技术在海洋石油污染治理中存在的问题与挑战。

主要包括两个方面:一是微生物降解石油污染的机制和途径仍不完全清楚,需要进一步研究;二是微生物技术在实际应用过程中受到环境因素、操作技术和经济成本等方面的影响,需要进行进一步优化和改进。

环境微生物对石油污染的修复效果及其机制研究论文素材

环境微生物对石油污染的修复效果及其机制研究论文素材

环境微生物对石油污染的修复效果及其机制研究论文素材引言:随着全球能源需求的增加,石油作为一种主要能源资源被广泛开采和利用。

然而,石油的开采、运输和加工过程中常常会导致环境污染。

石油污染对环境和生态系统的破坏是巨大的,因此石油污染的修复成为了一个重要的研究领域。

近年来,环境微生物修复石油污染逐渐受到关注,并取得了许多重要的研究进展。

本文将介绍环境微生物对石油污染的修复效果以及可能的机制。

一、环境微生物对石油污染的修复效果1. 微生物降解石油烃类物质石油污染主要包括多环芳烃(PAHs)、石油烃、酚类等有机物。

环境微生物通过分解和代谢这些有机物,将其转化为无害的底物和气体。

细菌、真菌和放线菌等微生物在这个过程中起到了关键作用。

一些细菌,如假单胞杆菌属、变形杆菌属等被证实具有良好的降解能力。

此外,真菌如白木霉属、革兰氏阳性菌等也被广泛应用于石油污染的修复中。

2. 微生物在污染源控制中的应用除了在石油污染的降解过程中起到作用外,环境微生物还可以通过控制污染源来减轻石油污染的影响。

例如,通过微生物修复技术减少或遏制石油泄漏,阻止其进一步扩散。

微生物阻挡系统和微生物固化剂是常用的应用方法。

3. 微生物对石油污染的生态修复生态修复是指通过调节微生物群落、植物和土壤等因素来恢复自然生态系统。

环境微生物在生态修复中起到重要的作用,通过改善土壤和水体环境来促进石油污染物的自然降解。

例如,通过引入有益微生物和植物来恢复石油污染土壤的生态功能,以实现石油污染的有效修复。

二、环境微生物修复石油污染的机制1. 微生物降解途径的调控环境微生物通过一系列酶的产生和调控来降解石油污染物。

例如,一些菌株通过表达脱氧酶、加氢酶、加氧酶等酶类来将石油烃类物质分解为可被微生物代谢的底物。

此外,微生物降解还受到温度、pH值、氧气浓度和营养物质等因素的影响。

2. 协同作用与相互作用环境微生物之间存在着复杂的协同作用和相互作用关系。

不同种类的微生物通过分泌代谢物、相互合作或竞争等方式,共同参与石油污染的修复过程。

海洋石油污染及其微生物修复研究进展

海洋石油污染及其微生物修复研究进展

海洋石油污染及其微生物修复研究进展一、内容概览随着全球经济的快速发展,海洋石油资源的开发利用日益增多。

然而海洋石油开发过程中产生的污染问题也日益严重,对海洋生态系统和人类健康造成了巨大威胁。

为了解决这一问题,科学家们近年来在微生物修复领域取得了显著的进展。

本文将概述海洋石油污染及其微生物修复的研究现状,重点关注微生物修复技术的发展、应用以及面临的挑战。

首先本文将介绍海洋石油污染的主要来源、类型和危害。

石油污染主要包括直接排放、泄漏事故和海上溢油等途径,其主要污染物包括有机物、重金属和其他有毒有害物质。

石油污染对海洋生态系统的影响主要表现为生物多样性减少、生产力降低和食物链受损等。

其次本文将详细介绍微生物修复技术的发展历程和原理,微生物修复技术是一种利用微生物降解石油污染物的方法,主要包括好氧菌修复、厌氧菌修复和微生物吸附等技术。

这些技术通过模拟自然界的生物降解过程,有效地去除石油污染物,同时保护海洋生态系统。

接下来本文将分析微生物修复技术在海洋石油污染治理中的应用情况。

目前微生物修复技术已经在国内外得到了广泛应用,如美国佛罗里达州的“蓝色地球”项目、中国的渤海湾污染治理工程等。

这些成功案例表明,微生物修复技术在解决海洋石油污染问题方面具有巨大的潜力。

本文将探讨微生物修复技术面临的挑战和未来发展方向,当前微生物修复技术仍存在许多问题,如修复效率低、成本高、环境适应性差等。

为了克服这些问题,科学家们需要进一步研究微生物修复机制,优化修复工艺,提高修复效率,降低成本并加强与其他污染治理技术的结合,以实现更高效的石油污染治理。

A. 海洋石油污染的背景和危害海洋石油污染是指石油开采、运输和使用过程中,由于人为因素或自然因素导致的石油泄漏到海洋中,对海洋生态环境和人类健康造成严重危害的现象。

随着全球石油消费的不断增加,海洋石油污染问题日益严重,已经成为世界各国面临的重大环境问题之一。

背景:随着全球经济的发展,石油需求不断增加,石油开采、运输和使用过程中的安全事故和泄漏事件时有发生。

微生物在石油污染领域的应用与发展

微生物在石油污染领域的应用与发展

微生物在石油污染领域的应用与发展石油资源的开发和利用是现代社会经济发展的重要支撑,但是在石油开采、储运和加工过程中,也会产生大量的污染物,给环境和人类健康带来不良影响。

针对这种情况,一种新型的治理技术——微生物技术逐渐崭露头角,并在不断发展中取得越来越大的成功。

一、微生物治理石油污染的原理及优势微生物治理石油污染是利用微生物在石油环境中的生长、代谢和变化作用,将有害石油污染物转化为无害物质,从而降低石油污染物对环境的危害。

而且微生物治理具有用微量化学试剂进行治理所无法实现的一些优势:1.可降解性强:微生物能够通过吸附、降解、转化等方式对不同种类和类别的石油污染物进行处理,具有较强的降解能力。

2.节省成本:对于基于化学治理技术的石油污染治理方法而言,高昂的化学试剂价格和昂贵的设备运行费用往往使得大面积污染场地的治理经济成本过高,而微生物治理技术不仅设备成本相对低廉,而且不会产生二次污染。

3.其效果稳定性好:微生物在原有环境中生长繁殖适应性强,且适用范围广,不易受环境污染物和气候等因素的影响,与环境长久稳定关系良好。

二、微生物治理技术的种类常用的微生物治理技术主要包括:1. 生物增强法:该方法基于引入特定微生物菌株,加速石油污染环境中污染物的降解。

生物增强法的优势体现在其增加污染物降解速度,提高生物活性,减少了建设期和维护成本等多个方面。

2. 生物修复法:该方法基于引入一定的菌群,使生物群落达到生态功能的恢复水平。

生物修复法通过创造优势微生物,最终达到生物群落再生、重新构建健康的环境的效果。

3. 生物吸附法:与化学吸附法相似,该方法通过微生物生命活动产生或者自身细胞表面含有特定化学基团,实现对石油污染物的吸附、去除和转化等处理。

三、微生物治理技术的应用前景当前,微生物治理技术在石油污染治理领域得到了广泛应用,并且不断发展壮大。

1、在石油勘探开采阶段,可以通过降低或消除石油污染物的深入渗透,保护生物活动区域的生态改善,增强石油采集井的产能,让石油勘探更加安全和可靠。

海洋石油污染及微生物修复

海洋石油污染及微生物修复

海洋石油污染及微生物修复一、概述海洋石油污染已成为当今全球面临的重大环境问题之一。

随着工业化和城市化进程的加速,石油开采、运输和使用过程中的泄漏、排放和溢出事件屡见不鲜,给海洋生态系统带来了严重的影响。

石油污染不仅破坏了海洋生物的栖息地,还导致生物多样性减少,生态平衡失衡,甚至对人类的健康和安全构成威胁。

微生物修复技术作为一种环保、高效的治理手段,在海洋石油污染治理中发挥着越来越重要的作用。

微生物能够利用石油中的烃类化合物作为碳源和能源进行生长和代谢,将有害物质转化为无害物质,从而达到修复污染的目的。

微生物修复技术还具有成本低、操作简便、对环境影响小等优点,因此备受关注。

海洋石油污染及微生物修复技术仍面临诸多挑战。

海洋环境的复杂性和不确定性给微生物修复技术的实施带来了困难;另一方面,现有的微生物修复技术仍存在效率不高、稳定性不强等问题,需要进一步研究和改进。

加强对海洋石油污染及微生物修复技术的研究和探索,对于保护海洋生态环境、促进可持续发展具有重要意义。

1. 海洋石油污染问题的严重性海洋石油污染问题日益凸显,其严重性不容忽视。

石油污染主要来源于石油开采、运输、加工和使用过程中的泄漏和排放,这些污染物进入海洋环境后,对生态系统造成了严重破坏。

石油污染对海洋生物造成了直接伤害。

油污覆盖在海洋生物的表面,影响其呼吸和觅食,甚至直接导致死亡。

油污还会改变海洋生物的栖息环境,使其失去生存空间。

油污中的有害物质通过食物链传递,最终可能影响到人类的健康。

石油污染破坏了海洋生态平衡。

油污导致海洋生物的种群数量减少,生物多样性降低,进而影响到整个生态系统的稳定。

生态平衡一旦被破坏,恢复将需要漫长的时间,甚至可能无法完全恢复。

石油污染对海洋环境和人类活动造成了负面影响。

油污使得海水变得浑浊,影响了海洋景观和旅游业的发展。

油污还可能对海洋渔业资源造成长期影响,降低渔业产量和经济效益。

海洋石油污染问题的严重性不容忽视。

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

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。

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

微生物治理海洋石油污染研究进展海洋石油污染是当今世界面临的一个严重环境问题,对海洋生态系统和人类健康造成了严重威胁。

在这种背景下,微生物治理海洋石油污染成为了一种备受关注的研究领域。

本文将介绍近年来微生物治理海洋石油污染研究的进展。

研究人员发现了许多具有降解石油能力的微生物,包括细菌、真菌、藻类等。

这些微生物能够利用石油中的碳源和能源进行生长和代谢,从而降解石油污染物。

已经有研究证实,通过添加适量的这些降解菌,可以加速石油污染物的降解过程。

一些研究还发现,微生物还可以产生一些特殊的酶,能够更加有效地降解石油污染物。

这些发现为微生物治理海洋石油污染提供了重要的理论和实验基础。

微生物在海洋石油污染治理中的应用也取得了一定的进展。

研究人员已经成功应用了微生物技术治理了一些重大的海洋石油泄漏事件。

2010年墨西哥湾的深水地平线号油井泄漏事故后,研究人员利用添加了一种特殊的降解菌的生物剂,成功降解了大量的石油污染物。

微生物还可以与其他物理和化学方法相结合,提高石油污染治理效果。

一些研究发现,将微生物与人工修复结构相结合可以增加降解石油污染物的速率和效果。

这些应用研究不仅为海洋石油污染的治理提供了新的思路和方法,也为实际应用提供了一定的技术支持。

微生物治理海洋石油污染研究还面临一些挑战和问题。

微生物对于不同类型的石油污染物降解能力存在差异,有些微生物对特定的石油成分具有较高的降解活性,而对其他成分的降解能力较弱。

研究人员需要对这些微生物的降解能力进行深入研究,以确定最适合实际治理的微生物菌种。

微生物在复杂的自然环境中的生存和繁殖能力也是一个重要的问题。

石油污染现场的水温、盐度、氧气含量等因素都会对微生物的活性和繁殖产生影响。

研究人员需要对这些因素进行研究,以优化微生物治理策略。

微生物治理海洋石油污染是一种具有巨大潜力和广阔应用前景的研究方向。

通过深入研究微生物降解石油能力和提高微生物在复杂环境中的生存能力,可以进一步提高微生物治理海洋石油污染的效果。

海洋石油污染及其微生物修复研究进展

海洋石油污染及其微生物修复研究进展

生物技术进展2015年㊀第5卷㊀第3期㊀164~169CurrentBiotechnology㊀ISSN2095 ̄2341进展评述Reviews㊀收稿日期:2015 ̄04 ̄01ꎻ接受日期:2015 ̄05 ̄01㊀基金项目:哈尔滨工业大学优秀团队支持计划资助ꎮ㊀作者简介:李贵珍ꎬ博士研究生ꎬ研究方向为海洋微生物资源与利用ꎮE ̄mail:liguizhen.ok@163.comꎮ∗通信作者:闫培生ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为海洋微生物资源与利用㊁海洋生物质及其加工废物的高值资源化㊁有害微生物的生物防治与生物农药㊁微生物发酵工程与生物制药等ꎮE ̄mail:yps6@163.comꎻ邵宗泽ꎬ研究员ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为海洋微生物资源与海洋环境微生物ꎮ海洋石油污染及其微生物修复研究进展李贵珍1ꎬ2ꎬ㊀赖其良2ꎬ㊀闫培生1ꎬ3∗ꎬ㊀邵宗泽1ꎬ2∗1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院ꎬ哈尔滨150090ꎻ2.国家海洋局第三海洋研究所ꎬ海洋生物遗传资源国家重点实验室培育基地ꎬ福建厦门361005ꎻ3.哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院ꎬ山东威海264209摘㊀要:海洋石油污染严重影响了海洋生态系统平衡和人类健康ꎬ海洋石油污染的微生物修复技术因其自身的优势越来越受到人们的重视ꎮ介绍了海洋石油污染的现状和治理方法ꎬ并着重介绍了海洋中石油污染微生物修复中降解微生物的种类㊁降解机理和生物修复的研究进展ꎬ并指出了生物修复存在并需要克服的问题ꎬ以期为海洋石油污染环境修复研究提供参考ꎮ关键词:海洋ꎻ石油污染ꎻ海洋微生物ꎻ微生物修复DOI:10.3969/j.issn.2095 ̄2341.2015.03.03AdvanceonMarinePetroleumPollutionandMicrobialRemediationLIGui ̄zhen1ꎬ2ꎬLAIQi ̄liang2ꎬYANPei ̄sheng1ꎬ3∗ꎬSHAOZong ̄ze1ꎬ2∗1.SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringꎬHarbinInstituteofTechnologyꎬHarbin150090ꎬChinaꎻ2.BreedingBaseofStateKeyLaboratoryofMarineGeneticResourcesꎬThirdInstituteofOceanographyꎬSataeOceanicAdministrationꎬFujianXiamen361005ꎬChinaꎻ3.SchoolofMarineScienceandTechnologyꎬHarbinInstituteofTechnologyatWeihaiꎬShandongWeihai264209ꎬChinaAbstract:Marinepetroleumpollutionhaveaseriouseffectonthemarineecosystemsandhumanhealth.Microbialremediationtechnologyformarinepetroleumpollutionisattractingextensiveattentionforitsadvantages.Thispaperintroducedthecurrentsituationofmarinepetroleumpollutionꎬthetreatmentsofmarinepetroleumpollutionꎬandmicrobialremediationofmarinepetroleumpollution.Thepapermainlyfocusedonthediversityofpetroleumdegradingmicroorganismsꎬmechanismofdegradationandtheadvanceofboiremediation.Meanwhileꎬthispaperalsopointedouttheproblemsofmicrobialremediationwhichneedtobeovercomedꎬandhopedtoprovideusefulinformationsforthestudyonmarineenvironmentalmicrobialremediationofpetroleumpollution.Keywords:marineꎻpetroleumpollutionꎻmarinemicroorganismsꎻmicrobialremediation㊀㊀随着石油工业化进程的加快ꎬ环境污染问题变得越来越严重ꎮ近年来ꎬ由于海洋溢油事件不断发生ꎬ海洋石油污染受到越来越广泛的关注ꎮ据报道ꎬ全世界平均每年约有1.0ˑ1010kg石油流入海洋ꎬ我国每年有高达1.15ˑ108kg的石油流入海洋[1]ꎬ石油已经成为海洋环境的主要污染物ꎮ海洋中石油污染的泛滥ꎬ不仅造成了巨大的直接经济损失ꎬ对海洋生态环境的破坏所造成的间接价值的损失更是无法估量ꎮ如何修复受污染的海洋ꎬ也引起人们越来越多的思考ꎮ生物修复(bioremediation)因其为自然降解过程ꎬ具有对人和环境的影响小㊁费用低㊁不易引起二次污染ꎬ并且可以定点修复[2]等优点而得到广泛研究和应用ꎮ本文介绍了石油污染的现状及主要的治理方法ꎬ并着重介绍了微生物修复的微生物种类㊁机理及相关研究进展ꎬ以期为石油污染环境修复提供参考ꎮ1㊀海洋石油污染现状1.1㊀海洋中石油污染的来源海洋中石油的来源主要有4个:①海上油运:主要通过压舱水㊁洗舱水㊁油轮事故和石油码头的泄漏等进入海洋ꎻ②海上油田:海底石油在开采过程中不可避免的油井的井喷㊁油管的破裂等事故会导致大量石油泄入海洋ꎻ③海岸排油:海岸上的各类石油废水直接排入海洋ꎻ④大气石油烃的沉降:由工厂㊁船坞和车辆等排出的石油烃挥发到大气后ꎬ有一部分最终落入海洋[3]ꎮ据统计ꎬ每年全世界石油总产量的0.5%最终会泄入海洋ꎬ每年井喷和运输事故造成的溢油就高达2.2ˑ107tꎬ我国各种溢油事故平均每年发生500起ꎬ每年直接排入海洋的石油就有约10万tꎬ大量的石油泄入海洋ꎬ无论是对整个海洋生态环境还是人类社会而言都是极为严重的破坏[4ꎬ5]ꎮ1.2㊀石油污染的危害石油进入海洋后ꎬ主要以水体表面形成的油膜㊁溶解分散㊁凝聚态3种形式存在[6]ꎮ石油污染对海洋造成的危害主要包括生态方面的危害和社会危害两大类[6]ꎮ生态方面危害表现在:①降低光合作用:海水表面的油膜ꎬ阻挡阳光射入海洋ꎬ破坏了海洋中的O2和CO2的平衡ꎬ从而影响光合作用ꎻ②影响海气交换:油膜覆盖于海水表面破坏海洋中溶解气体的循环平衡ꎻ③影响海水中的溶解氧ꎻ④毒化作用:石油中的有毒物质ꎬ如芳香烃等具有 三致 作用ꎬ对海洋生物和人类都有很大的危害ꎻ⑤引发赤潮:海洋中石油污染严重的区域ꎬ更容易引发赤潮ꎻ⑥全球效应:石油污染会加剧温室效应ꎬ从而间接引发全球问题ꎮ社会危害主要表现在:①对渔业造成的危害:石油进入海洋ꎬ在海水表面形成油膜ꎬ降低了光合作用效率ꎬ造成海水中的溶解氧含量降低ꎬ破坏海洋中的气体交换平衡ꎬ从而导致鱼类等大量死亡ꎬ严重影响渔业的发展ꎻ②对工农业的危害:石油污染增加了捕捞成本ꎬ许多海上作业企业受到严重影响ꎻ③对旅游业的危害:海洋中的石油会污染近海ꎬ从而影响海滨旅游业的发展ꎻ④对人类健康的危害:石油中含有大量有毒物质ꎬ这些有毒物质可以通过食物链和食物网进行生物累积ꎬ最终危害人类健康ꎮ2㊀海洋石油污染的治理方法海洋石油污染处理方法可以分为物理法㊁化学法和生物法3种ꎮ物理方法主要有:①围栏法:主要是阻止石油在海面上扩散ꎻ②撇油器:在不改变石油性质的基础上ꎬ对石油进行回收ꎻ③吸油材料:用亲油性的材料ꎬ将石油进行吸附回收ꎮ化学方法主要有:①分散剂:可以有效的减少石油与海水间的表面张力ꎬ从而使石油分散成小油株ꎬ有利于微生物对其进行降解ꎻ②凝油剂:可将石油凝成粘稠状或果冻状ꎬ从而有效的防止石油扩散ꎻ③其他化学品ꎮ生物方法主要是生物修复ꎮ生物修复的概念最早是1995年由Glazer和Nikaido提出的[7]ꎬ描述微生物降解或清除环境中有害废物的过程ꎮ目前普遍认为ꎬ生物修复是指生物(尤其是微生物)催化降解环境有毒污染物ꎬ减少或最终消除环境污染的受控或自发过程[5]ꎮ生物修复一般可分为广义和狭义生物修复两方面[8]ꎮ广义生物修复指一切以生物技术为主的环境污染的治理技术ꎬ通常分为植物修复㊁动物修复和微生物修复3种类型ꎻ狭义生物修复指通过微生物的作用来清除土壤和水体环境中的污染物ꎬ或使污染物无毒化的过程ꎬ包括自然和人为控制条件下的降解或无毒化过程ꎮ与物理法和化学法相比ꎬ生物修复因其为自然降解过程ꎬ所以具有对人和环境的影响小㊁费用低㊁不易引起二次污染ꎬ并且可以定点修复[2]等优点ꎮ3㊀海洋石油污染的微生物修复3.1㊀可修复石油污染的微生物种类烃类降解菌早在20世纪初就已发现[9]ꎬ据报道能够利用烃类作为唯一碳源和能源的有79个细菌属㊁9个蓝藻属㊁103个真菌属和14个藻属[10]ꎮ据报道ꎬ从海洋环境分离到的可降解石油的微生物有70个属ꎬ其中细菌就占了40个属[11]ꎮ就目前报道的石油降解菌来看ꎬ革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌要多ꎮ在长期的石油污染驯化过程中ꎬ海洋中出现了一类 噬石油烃 细菌ꎬ它们能以石油为唯一碳源生长繁殖ꎬ如利用多环芳香烃(polycyclicaromatichydrocarbons)为碳源的解环菌属(Cyclo ̄561李贵珍ꎬ等:海洋石油污染及其微生物修复研究进展clasticus)[12~15]㊁假单胞菌属(Pseudomonas)[16]㊁盐单胞菌属(Halomonas)[16ꎬ17]㊁海杆菌属(Mari ̄nobacter)[16ꎬ17]㊁海旋菌(Thalassospira)[16ꎬ17]㊁海茎状菌(Maricaulis)[16]和假交替单胞菌属(Pseud ̄oalteromonas)[17]ꎻ以饱和烷烃及支链烷烃为碳源生长的食烷菌属(Alcanivorax)[18~21]ꎻ利用脂肪族烃㊁烷醇和链烷酸酯的嗜油菌属(Oleiphilus)和油螺旋菌属(Oleispira)[22ꎬ23]ꎮ另外ꎬ还有降解荧蒽的速生杆菌属(Celeribacter)[24]ꎮ除此之外ꎬ能够降解石油烃的细菌还有弧菌属(Vibrio)㊁诺卡氏菌属(Nocardia)㊁微球菌属(Micrococcus)㊁乳杆菌属(Lactobacillus)㊁节杆菌属(Arthrobacter)㊁不动杆菌属(Acinetobacter)㊁葡萄球菌属(Staphy ̄lococcus)㊁棒杆菌属(Coryhebacterium)㊁芽孢杆菌属(Bacillus)㊁产碱杆菌属(Alcaligenes)㊁黄杆菌属(Flavobacterium)㊁气单胞菌属(Aeromonas)㊁肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和无色杆菌属(Achro ̄mobacter)等[3]ꎮ海洋中能够降解石油烃的真菌主要是霉菌和酵母菌ꎬ霉菌如小克银汉霉菌(Cunninghamella)㊁曲霉属(Apergillus)[25]㊁头孢霉属(Cephalosporium)㊁镰孢霉属(Fusarium)和青霉属(Penicillium)等[26]ꎬ但其数量远远少于细菌ꎮ能够降解石油烃的酵母菌主要有亚罗酵母属(Yarrowia)[27ꎬ28]㊁假丝酵母属(Candida)[25ꎬ29ꎬ30]㊁毕赤氏酵母菌属(Pichia)和红酵母菌属(Rhodotorula)等[3ꎬ30]ꎮ3.2㊀石油污染微生物修复机理石油是一种十分复杂的混合物ꎬ包括直链烷烃㊁环状烷烃㊁芳香烃和非烃类物质等ꎮ微生物对石油烃类的降解过程本质上为生物氧化过程ꎮ代谢用途主要分以下3大类:①石油烃被彻底氧化分解成二氧化碳和水ꎻ②石油烃被合成为微生物自身生命物质ꎬ如核酸㊁蛋白质和糖类等ꎻ③石油烃被转化为其他物质ꎬ例如脂肪酸㊁苯酚和醇等ꎮ石油烃类的降解主要分为以下几种:①烷烃的降解ꎮ烷烃的生物降解是一系列酶促反应过程[11]ꎬ烷烃第一步氧化为相应的伯醇ꎬ伯醇再氧化成醛ꎬ醛再转化为相应的脂肪酸ꎬ脂肪酸再进行β ̄氧化后转化为乙酰辅酶Aꎬ乙酰辅酶A再进行氧化分解或其他转化ꎮ链状烷烃可经脱氢步骤转变为烯ꎬ烯再氧化为醇ꎬ醇氧化成醛ꎬ然后醛可转化为脂肪酸ꎻ此外ꎬ链状烷烃还可以通过直接氧化成烷基过氧化氢ꎬ然后经脂肪酸途径进行降解ꎮ有些微生物可以通过亚末端氧化ꎬ形成仲醇ꎬ再转化成伯醇或脂肪酸进行氧化分解ꎮ也有些微生物将烯烃转化为不饱和脂肪酸ꎬ再通过双键位移或甲基化等ꎬ形成支链脂肪酸ꎬ进行氧化分解ꎮ②环烷烃的降解ꎮ环状烷烃的降解和链状烷烃亚末端氧化十分相似ꎬ首先氧化为环烷醇ꎬ再脱氢变为酮ꎬ而后氧化成内酯或直接开环变为脂肪酸[3]ꎮ③苯及其衍生物的降解ꎮ苯及短链烷基苯转化为二醇中间体ꎬ再进一步转化为邻苯二酚或取代基邻苯二酚ꎬ最后变为羧酸[3]ꎮ④多环芳烃的降解ꎮ多环芳烃具有 三致 作用ꎬ因此ꎬ人们对其降解十分重视ꎮ多环芳烃的降解ꎬ首先需要微生物产生加氧酶进行氧化定位[3]:细菌一般产生双加氧酶ꎬ两个氧原子加到苯环上ꎬ变成过氧化物ꎬ而后转化为顺式二醇ꎬ再脱掉氢变成酚ꎻ真菌一般能够产生单加氧酶ꎬ在单加氧酶的作用下ꎬ将一个氧原子直接加到苯环上ꎬ从而形成环氧化物ꎬ然后加水转化成反式二醇和酚ꎮ多环及杂环破裂是杂环化合物和多环芳烃降解的限速步骤[31]ꎮ4㊀海洋石油污染微生物修复研究进展4.1㊀实验室模拟研究进展石油烃降解菌在海洋中广泛存在ꎮ早在20世纪40年代ꎬ各国就陆续开展了石油烃的生物降解及环境修复研究ꎮ我国在20世纪70年代开始研究石油烃的生物降解ꎬ也陆续出现了大量石油烃的相关报道ꎬ近年来ꎬ实验室研究主要集中于高效降解条件的优化㊁高效降解菌株的筛选及降解底物范围等方面ꎮ4.1.1㊀高效降解条件的优化㊀2011年ꎬ周瑜等[32]使用寡营养培养基对威海金海湾油污进行富集培养ꎬ获得了6株石油降解菌ꎬ分属于假单胞菌属(Pseudomonas)㊁芽孢杆菌属(Bacillus)和无色杆菌属(Achromobacter)ꎮ为了提高降解效率ꎬ他们将筛选到的细菌与分离到的微藻进行共培养ꎬ培养3d后降解效率就可提高3.79%~7 91%ꎮ数据表明ꎬ利用细菌与微藻的共生关系可以促进细菌对石油的降解ꎬ这在石油污染生物修复方面具有重要的实际应用价值ꎮ2013年ꎬHou等[33]筛选到一株不动杆菌Acinetobactersp.F9ꎬ并将其固定化ꎬ研究发现ꎬ固定化后的菌剂在2d后的降解率可以达到90%ꎬ而游离状态下的661生物技术进展CurrentBiotechnology菌剂在7d后的降解率还达不到90%ꎮ2014年ꎬ李馨子等[34]筛选到一株食烷菌Alcanivoraxsp.97CO ̄5ꎬ研究了其降解的石油效果ꎬ并进行了固定化ꎬ发现固定化后的菌剂对石油的降解率优于游离菌株ꎮ4.1.2㊀高效降解菌株的筛选及降解底物范围测定㊀2008年ꎬ苏莹等[35]从胜利油田污水中ꎬ以人工海水培养基进行富集培养得到一株适合海洋石油污染修复的菌株HB ̄1ꎬ该菌株具有较强的原油降解能力ꎬ200r/min振荡培养6d后ꎬ原油的降解率可达54.74%ꎬ经16SrDNA序列分析ꎬ鉴定该菌为不动杆菌属(Acinetobactersp.)ꎮ2010年ꎬ张月梅等[36]从北极筛选到50株以石油为唯一碳源的嗜冷降解菌ꎬ其中降解效率最高的3株BJ1㊁BJ9和BJ19都属于假交替单胞菌属(Pseudoalter ̄omonas)ꎮ这3株菌在10~20ħ的范围内均有生长ꎬ在温度为5ħ时的降解率均高于30%ꎬ在最适温度下的降解率可达45.78%~60.32%ꎮ此外ꎬ这3株菌的碳源还具有广谱性ꎬ可分别以柴油㊁汽油㊁原油㊁海燃油㊁燃油㊁正十八烷㊁正二十四烷㊁萘和菲偶氮苯等为唯一碳源生长ꎮ2014年ꎬ同济大学的王鑫等[37]从石油污染的海水中筛选到6株石油降解菌ꎬ并对其进行了菌群构建ꎬ结果表明ꎬ混合菌群对石油的降解率明显高于单菌ꎬ且菌株间具有明显的协同作用ꎮ2015年ꎬ张爱君等[38]从渤海筛选到一株假交替单胞菌(Pseudoalteromonsp.)ꎬ发现在最适条件下ꎬ其石油降解率可以达到75.71%ꎮRaghukumar等[39]的研究发现ꎬ海洋中的蓝细菌OscillatoriasalinaBis ̄was㊁PlectonematerebransBornetetFlahault和Aph ̄anocapsasp.在人工海水培养的条件下可以降解原油ꎬ通过重量法和气象色谱法测得10d内石油的去除率可以达到45%~55%(包括50%的脂肪族化合物㊁31%的石蜡和沥青㊁14%的芳香烃和5%的极性化合物)ꎮ食烷菌(Alcanivorax)是海洋中烷烃降解菌的重要组成部分ꎬWang等[40]研究发现A.dieseloleiB5能够很好的降解链长为C6~C36烷烃ꎬ包括支链烷烃ꎬ并深入研究了其降解长链烷烃的代谢网络调控机制ꎮ4.2㊀现场应用研究进展随着实验室对生物修复研究的不断成熟ꎬ生物修复技术从实验室开始ꎬ已经逐步进入了实际应用阶段ꎮ1989年美国AlaskaExxonValdez邮轮泄漏ꎬ约35500t原油泄入海洋ꎬ泄漏发生后ꎬBraddock等[41]连续3年对泄漏点威廉王子海湾的潮间带和潮下的沉积物中烃类降解微生物数量进行检测ꎬ数据显示ꎬ油膜路径地点的烃类降解微生物的数量远远超过对照组的数量ꎬ说明烃类降解菌有快速的环境适应性及修复污染环境的能力ꎮ1997年1月ꎬ约5000t石油从俄罗斯的纳霍德卡港泄漏ꎬ1200km的日本海岸受到严重污染ꎬ日本组织奥本海默生物科技公司(TerraZymeTM)进行生物修复ꎬ3周后约35%的石油得到降解[42]ꎮ2012年ꎬ郑立等[43]从海洋中筛选的石油降解菌剂在大连溢油污染岸滩修复实验中起到了良好的效果ꎬ在12d的潮间带油污生物修复中ꎬ喷洒菌剂处理区域的C17/藿烷和C18/藿烷降解率比对照组高40%和30%ꎬ总烷烃和总芳香烃降解率高80%和72%ꎬ说明此菌剂确实可以加快石油污染的生物修复过程ꎮ研究证明ꎬ海洋中存在着大量可降解石油的微生物ꎬ这为石油污染的生物修复治理提供了大量微生物资源ꎮ目前ꎬ微生物修复中的最大问题是生物降解能力不够理想ꎬ为了提高微生物降解石油的能力ꎬ目前采用的方法主要有接种高效石油降解菌㊁添加表面活性剂和添加营养盐等方法ꎮ①接种高效石油降解菌:通过接种高效石油降解菌改变污染区域的菌群结构ꎬ达到快速高效降解石油的目的ꎮ为了提高微生物降解石油的效率ꎬ许多学者还将菌剂进行固定化[33ꎬ34]ꎬ从而提高降解率ꎮ从目前的研究状况来看ꎬ通过接种高效石油降解菌的方法并不十分理想ꎬ因为海洋中存在的土著微生物会影响石油降解菌的活性ꎮ此外ꎬ也有学者对接种外来菌群是否会带来环境安全问题存有疑虑ꎮ②添加表面活性剂:表面活性剂可将石油疏散开ꎬ增大微生物与石油的接触面积ꎬ从而加速微生物对石油的降解ꎮ需要注意的是ꎬ不是所有的表面活性剂都可以加速石油的降解ꎬ许多表面活性剂由于自身具有很大毒性不仅不会加速石油的降解还会造成二次污染ꎮ例如ꎬ在1967年TorreyCanyon油轮污染事件的修复中ꎬ约10000t的分散剂被投入使用ꎬ造成了严重的环境破坏[44]ꎮ③添加营养盐:海洋受到石油污染ꎬ在碳源充足的条件下ꎬ环境中存在的石油降解菌群会大量761李贵珍ꎬ等:海洋石油污染及其微生物修复研究进展繁殖ꎬ但营养盐和氧气无法满足需求ꎬ因此通过投加营养盐的方法可以大大提高微生物降解石油的效率ꎬ降解效率甚至会提高几倍[45]ꎮ营养盐类型一般分为缓释型㊁亲油型和水溶型3种[46]ꎮ但由于海洋面积大ꎬ稀释能力强ꎬ所以要根据具体情况投加合适的营养盐ꎮ另外ꎬ海洋添加营养盐是否会引起环境某种程度的富营养化等问题也需要进一步探究ꎮ5 展望海洋石油污染呈现逐年加重的趋势ꎮ海洋中降解石油的微生物种类繁多ꎬ数量庞大ꎮ生物修复技术与化学修复㊁物理修复相比具有对人和环境影响小㊁费用低㊁不易引起二次污染等优势[2]ꎮ经过多年的研究ꎬ生物修复技术在石油污染修复中逐渐成为核心技术ꎮ但它也存在着一些不足ꎬ如见效慢㊁易受环境影响等ꎮ石油烃的生物降解过程十分复杂ꎬ降解效率主要受石油的理化性质㊁微生物的种类和环境参数的影响ꎮ环境参数主要是温度㊁盐度㊁营养浓度和pH等ꎬ这也是生物修复技术需要克服的问题ꎮ为解决这些问题ꎬ我们可以在以下方面进行改进:首先ꎬ在生物修复高效菌株的选择上ꎬ可以就地筛选出高效的石油降解菌ꎬ然后再投放回筛选地点进行生物修复ꎬ这样可以有效的避免外来微生物投加而引起的生态安全问题ꎮ其次ꎬ添加表面活性剂产生菌ꎬ许多微生物都可以产生表面活性剂ꎬ这些表面活性剂与化学表面活性剂相比较更安全可靠ꎬ我们可以将表面活性剂产生菌和高效降解菌株合理配比后投放到治理场地ꎬ这样表面活性剂产生菌株产生的表面活性剂可以有效提高石油降解菌株与石油的接触面积ꎬ从而在不添加化学分散剂的条件下ꎬ大大提高石油的降解效率ꎮ再次ꎬ营养盐的添加:大范围的营养盐开放式的添加不仅会造成营养盐的浪费而且还会造成水体富营养化ꎬ同时也大大增加了生物修复的成本ꎮ为了解决这个问题ꎬ可将营养盐与菌株进行漂浮固定ꎬ这样不仅大大降低了营养盐的添加量ꎬ而且也不会因大范围扩散而造成浪费ꎬ又可以在相当长的时间内满足降解菌株的需要ꎬ从而更经济㊁有效的提高生物修复的效率ꎮ总之ꎬ在经济快速发展的今天ꎬ海洋石油污染变得越来越严重ꎬ采用生物修复技术进行污染物降解清除ꎬ值得我们继续深入研究ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]㊀曲维政ꎬ邓声贵.灾难性的海洋石油污染[J].自然灾难学报ꎬ2001ꎬ10(1):69-74.[2]㊀VidaliM.Bioremediation.Anoverview[J].PureAppl.Chem.ꎬ2001ꎬ73(3):1163-1172.[3]㊀宋志文.海洋石油污染物的微生物降解与生物修复[J].生态学杂志ꎬ2004ꎬ23(3):99-102.[4]㊀徐金兰ꎬ黄廷林ꎬ唐智新ꎬ等.高效石油降解菌的筛选及石油污染土壤生物修复特性的研究[J].环境科学学报ꎬ2007ꎬ27(4):622-628.[5]㊀AtlasRM.Bioremediationofpetroleumpollutants[J].Internat.Biodeter.Biodegr.ꎬ1995ꎬ35(1):317-327. 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海洋石油污染生物修复技术研究进展-畜牧渔业论文

海洋石油污染生物修复技术研究进展-畜牧渔业论文

海洋石油污染生物修复技术研究进展-畜牧渔业论文海洋石油污染生物修复技术研究进展郑向荣,吴新民,慕建东(河北省海洋渔业生态环境监测站,河北省海洋渔业资源与生态环境重点实验室,河北秦皇岛066200)摘要:石油污染已成为海洋环境污染较为普遍的现象。

我国近海油类含量超过一二类海水水质标准的海域面积已达到5.6万km2。

石油烃类污染物的毒性及其对生物的累积效应,导致环境质量下降、海洋生态系统失衡,对渔业环境和旅游资源造成巨大经济损失、对人类健康具有很大的潜在危害。

本文概述了目前常用的海洋污染治理方法以及生物修复技术原理,着重介绍了微生物在海洋石油污染修复中的作用与应用研究进展。

关键词:海洋;石油污染;生物修复石油工业的迅速发展带来了许多环境问题。

在原油开采、运输、加工等过程中,由于事故、不正常操作等原因,会引起石油的溢出及泄漏,使周围环境遭受严重的污染。

据联合国有关组织统计,每年海上油井井喷事故和运输事故造成的溢油高达2.2×107吨,大量石油瞬间溢出进入海洋环境,对海洋生态环境以及人类社会造成严重破坏[1-2]。

我国的海洋石油污染状况严重,全国每年直接排入近海的石油约10余万吨,仅渔业损失每年就达数亿元。

据全国海洋环境监测网监测,我国近海油类含量超过一二类海水水质标准的海域面积已达到5.6万km2[3]。

为减轻海洋石油污染和保护海洋环境,除了加强对海洋石油开采和海上运输的管理外,加强对海洋石油污染的治理以及污染受损海域生态功能修复越来越受到广泛重视。

1生物修复技术简介生物修复技术是指利用生物的代谢活动催化降解有机污染物,消除环境污染、恢复环境自然状态的过程。

自然界中,由于海底溢油和浸润作用,每年有大量的石油溶进海洋,而这些石油主要是被海洋中存在的微生物所分解代谢,并形成了一些专以石油为碳源的微生物群,这些微生物群遍布海洋和陆地。

在石油污染长期侵蚀的地区生长的专嗜石油微生物群比其他地区多出若干倍,这些自然的微生物群通过驯化或诱导可以用来治理石油污染。

微生物降解海洋油污的实验研究

微生物降解海洋油污的实验研究
教育她代札
教 法 探 索
微 生物 降解 海 洋 油 污 的 实验 研 究
关百初 沈建海 张宇丰 郭恩华 崔梦媛
( 摘 要) 本 实验研 究 了 C O W l 0恶臭假 单胞菌 ( P s e u d o m o n a s p u t i d a ) 、 W S L 2 1海绵假单胞 菌( P s e u d o m o n a s p a c h a s t r e l l a e ) 对0 废柴油和 1 2 0 # 燃料重油的降解能力; 实验结果表明, 在室温下( 2 5 ℃左右) 的中性培养基 中C O W I O 对重油的降解率可达到 8 8 % , 对柴油 的降解 率在 油浓度为 2 . 9 % 达到最高, 为3 8 . 2 7 % ; 在室温下 ( 2 5 ℃左右 ) 的中 性培养基 中, W S L 2 1 对重油的降解 率可达 到 8 8 % , 对柴油的降 解率在油浓度为 4 . 7 % 达到最高, 为7 0 . 2 8 % 。 ( 关键词) C O W 1 0恶臭假单胞菌 W S L 2 1海绵假单胞菌 降解率 海洋油污 微 生物降解
( P s e u d o mo n a s p u t i d a ) 、 WS L 21 海 绵 假单 胞菌 ( P s c u d o mo n a s p a c h a s t r c N
窒 塑 整 垫 堡 壅 : 塑 鲞 塑 鲞 垫 整 塞 × l D o %
空自 蔡油 浓 度
2 . 结果
2 . 1 C O WI O WS L 2 1菌株形态观 察 。 由菌株形态可看 出, C O W1 0 WS L 2 1 为杆 菌, 经革 兰 氏染色 后呈 红色 , 均 为革兰 氏 阴性杆 菌 。 大 多数革 兰氏 阴性 菌 中含有 胞壁质 脂蛋 白, 这种脂 蛋 白能使微 生物 的细 胞 形成 疏 水表面 而附着于 水 中的油滴上 ,从 而通过 这种特异 性 附着 机 制利用 油中 的碳 源生存 , 同时达 到降解石 油的 目的。据此 可初步 推 测, C O W1 0 WS L 2 l 存在 能够 降解石 油的可 能性 , 于 是, 我们对 这两种 菌株进行 了降解能力 的实验 测定 。 2 . 2 C O WI O WS L 2 l 降解 效果 随时间变化 的观察 。 由照 片可 以直 观 的看 出, C O WI O 重油 浓 度梯 度对照 组 中, 3 ml 组、 5 m l 组、 7 m l 组颜 色 均有变化 ,其 中 3 ml 组 的颜色变化 最 明显 ; C O W1 0 废柴 油浓 度梯 度 对照组 中, 3 m l 组的油层颜 色变化 最明显 ,几乎全部 消失 , 7 m l 的油 层 颜色变化 不 明显 。 WS L 2 1重油浓 度梯度对 照组 中,均可看 出明 显颜色变化 ; WS L 2 1 废柴 油浓度梯度对 照组中 , 颜色 变化最 为明显 , 油 层消失 , 菌株长 势 良好 。 2 . 3 C O Wl 0 WS L 2 1 降解 率的测定 。 通过数据 对 比, 分析 C O WI O WS L 2 1 对不 同油的 降解 能力,可 以得 出以下结论 ;从图 中可 以看 出, C O Wl 0 对 燃料 重油 的 降解 率在 8 5 . 1 2 %至 8 8 %范 围内 , C O Wl 0对废 柴 油的降解率在 5 %至 3 8 . 2 7 %范 围内 。从 图中还可 以看 出, WS L 2 1 对 燃 料重 油 的降解 率在 8 1 %至 8 8 %范 围内 , WS L 2 1 对 废柴 油 的 降解 率

海洋石油污染及其微生物修复研究进展

海洋石油污染及其微生物修复研究进展

内容摘要
综上所述,石油污染土壤微生物修复技术的发展前景广阔,但仍面临诸多挑 战。未来研究应深入探讨微生物修复机理,加强微生物与物理、化学等修复手段 的结合,同时注重开发高效、稳定的微生物修复技术,提高实际应用中的效果和 稳定性。此外,加强实验室与实际应用的衔接,开展更多工程实例验证,有助于 推动石油污染土壤微生物修复技术的实际应用与发展。
结论
结论
综上所述,微生物修复石油烃土壤污染技术是一种具有重要意义和广泛应用 前景的环保技术。虽然目前该技术还存在一些问题,但随着研究的深入和技术的 不断进步,相信这些问题将逐渐得到解决。未来的研究方向应提高微生物降解效 率、探索更高效的微生物修复技术工艺以及深入研究微生物与环境因素的相互作 用等方面。
三、海洋石油污染生物修复技术研究现状
3、生物修复增强技术:通过添加营养物质、酶或其他化学物质来提高微生物 的降解能力;或者利用基因工程技术改造微生物,提高其降解能力。
四、海洋石油污染生物修复技术 发展趋势
四、海洋石油污染生物修复技术发展趋势
未来,海洋石油污染生物修复技术的研究将更加深入和系统化。以下是主要 的发展趋势:
内容摘要
虽然微生物修复技术在石油污染土壤修复方面已取得一定的成果,但仍存在 一些问题和不足。例如,不同地域、不同环境条件下,微生物的降解效果和速度 存在差异,需要深入研究;同时,微生物修复技术在实际应用中受多种因素影响, 如土壤理化性质、气候条件等,这些因素可能制约修复效果的稳定性。此外,目 前大多数研究集中在实验室阶段,真正应用于实际工程的案例较少,需要加强从 实验室到实际应用的转化。
谢谢观看
内容摘要
随着工业化的快速发展,石油污染问题日益严重。石油污染不仅对生态环境 造成严重影响,还对人类健康产生巨大威胁。因此,寻求有效的修复技术成为迫 切需求。微生物修复技术作为一种环保、节能、高效的技术手段,在石油污染土 壤修复领域具有广阔的应用前景。本次演示将探讨石油污染土壤微生物修复技术 的发展现状、关键问题及未来研究方向。

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

微生物治理海洋石油污染研究进展【摘要】石油污染对海洋环境造成了严重危害,而微生物在海洋石油污染治理中发挥着重要作用。

本文首先介绍了海洋石油降解微生物的分类和特性,然后探讨了微生物在海洋石油污染治理中的应用技术和生物降解机制。

接着分析了微生物治理海洋石油污染面临的挑战与发展趋势,同时以案例进行了具体分析。

强调了微生物治理在海洋石油污染治理中的重要性,提出了未来研究方向和应用前景。

通过本文对微生物治理海洋石油污染研究进展的综合论述,展示了微生物技术在保护海洋环境和应对石油污染所起到的关键作用。

【关键词】海洋石油污染,微生物,治理,降解,分类,特性,应用技术,生物降解机制,挑战,发展趋势,案例分析,重要性,研究方向,应用前景。

1. 引言1.1 石油污染对海洋环境的危害石油污染对海洋环境造成了严重的危害,给海洋生态系统带来了巨大的影响。

石油污染会导致海洋生物生存环境的恶化,影响海洋生物的生长繁殖。

石油污染还会对海洋中的各种生物产生直接毒性,影响它们的健康和生存。

石油污染还会破坏海洋生态系统的平衡,影响海洋食物链的正常运转,最终影响到人类的生态环境和经济利益。

除了对海洋生物的直接危害,石油污染还会对海洋沿岸地区的生态环境和人类经济活动产生影响。

石油污染会污染海洋沿岸地区的沙滩、海岸线和港口,给当地生态环境和旅游业带来损失。

石油污染还会对渔业和海洋运输等经济活动造成破坏,影响当地居民的生活和经济发展。

石油污染对海洋环境的危害是十分严重的,需要我们采取有效的措施来治理和预防石油污染,保护海洋生态环境和人类利益的可持续发展。

1.2 微生物在海洋石油污染治理中的作用石油污染是海洋环境面临的严重问题之一,会给海洋生态系统带来严重的危害。

海洋石油污染会导致水质恶化、海洋生物死亡、渔业资源受损等问题,对海洋生态环境和人类健康构成威胁。

微生物在海洋石油污染治理中担当着重要的角色。

微生物具有各种降解石油污染物的能力,可以将石油中的有机物分解为无害的物质,从而清除海洋中的石油污染。

海洋微生物降解石油的研究

海洋微生物降解石油的研究

海洋微生物降解石油的研究石油污染已成为全球性的环境问题,由于石油的不完全分解和有毒物质的释放,对海洋生态系统造成了严重的破坏。

为了寻求有效的石油降解方法,研究者们越来越多的海洋微生物在石油降解中的作用。

本文将对海洋微生物降解石油的研究进行综述,以期为石油污染的生物治理提供理论支持和实践指导。

海洋微生物降解石油的过程主要涉及生物氧化、水解、脱氢等反应。

通过这些反应,石油中的长链烃分子被逐渐分解为短链烃、脂肪酸等小分子物质。

虽然已有不少研究者这一领域,但大部分研究集中在降解过程中的某一环节,对整个降解过程的系统研究仍显不足。

尚有部分有毒物质在微生物降解过程中无法被完全分解,可能会对海洋生态系统造成长期威胁,这也是需要进一步探讨的问题。

本文采用文献综述和实验研究相结合的方法,对海洋微生物降解石油的过程进行深入探讨。

实验研究包括接种培养、生理生化指标测定、脂肪酸分析等。

为了便于比较和评价,实验中采用统计分析方法,对不同处理组的结果进行多重比较。

实验结果表明,经过接种培养的海洋微生物能够有效降解石油。

在降解过程中,微生物通过产生一系列酶类物质,实现对石油中不同成分的分解。

通过对生理生化指标的测定,发现微生物在降解过程中细胞生长迅速,生物量增加明显。

同时,通过脂肪酸分析,发现微生物细胞中的脂肪酸含量随着降解过程的进行而逐渐降低。

这些结果与文献综述中提到的研究结果基本一致,但尚有部分有毒物质无法被完全分解,需进一步探讨其原因及解决方法。

通过对海洋微生物降解石油的研究,我们发现虽然微生物能够有效降解石油中的大部分成分,但对于某些有毒物质仍无法完全分解。

因此,未来研究需要以下几个方面:深入研究海洋微生物降解石油的机制,找出未能完全分解的原因,以期发现更有效的降解方法;开展更为系统性的实验研究,比较不同环境因素对海洋微生物降解石油的影响,为实际应用提供指导;探讨如何将海洋微生物降解石油的研究成果应用于实际环境中,例如构建高效石油降解菌群落,为实现石油污染的生物治理提供技术支持;考虑到全球石油污染问题的严重性,有必要加强国际合作,共同应对这一环境挑战。

海洋污染治理技术的最新进展

海洋污染治理技术的最新进展

海洋污染治理技术的最新进展海洋,占据了地球表面约 71%的面积,是生命的摇篮,也是人类赖以生存的重要资源宝库。

然而,随着工业化和城市化的快速发展,海洋污染问题日益严重,给海洋生态系统和人类健康带来了巨大威胁。

为了保护海洋环境,恢复海洋生态平衡,科学家们不断探索和创新海洋污染治理技术,取得了一系列令人瞩目的最新进展。

在海洋污染中,石油泄漏是一种常见且危害极大的污染形式。

过去,处理石油泄漏主要依赖物理方法,如使用围油栏和吸油毡等,但这些方法往往效率低下且难以彻底清除油污。

近年来,生物修复技术逐渐崭露头角。

这种技术利用微生物分解石油中的烃类化合物,将其转化为无害物质。

一些特定的细菌和真菌,如假单胞菌和曲霉属真菌,具有高效降解石油的能力。

通过向受污染海域投放这些微生物的菌剂,或者添加促进其生长的营养物质,可以加速石油的分解过程。

此外,基因工程技术也为生物修复带来了新的突破。

科学家们通过对微生物基因的改造,使其具备更强的石油降解能力,从而提高了治理效果。

塑料污染是当前海洋面临的另一个严峻挑战。

大量的塑料垃圾进入海洋后,不仅会对海洋生物造成伤害,还会在海水中长期存在,难以降解。

为了解决这一问题,新型的塑料降解技术应运而生。

酶解法是其中的一种有前景的技术,研究人员发现了一些能够分解塑料的酶,如 PET 酶可以将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料分解为小分子物质。

此外,光催化降解技术也受到了广泛关注。

利用特定的光催化剂,在光照条件下产生氧化活性物质,从而分解塑料。

这种方法具有高效、环保的特点,但目前仍处于实验室研究阶段,需要进一步优化和改进才能应用于实际的海洋环境中。

除了石油和塑料污染,重金属污染也是海洋污染的重要组成部分。

重金属在海洋中难以降解,会通过食物链在生物体内富集,对生态系统和人类健康造成潜在风险。

吸附技术是治理海洋重金属污染的常用方法之一。

传统的吸附材料如活性炭等,虽然具有一定的吸附效果,但存在成本高、再生困难等问题。

海洋环境治理技术的前沿研究

海洋环境治理技术的前沿研究

海洋环境治理技术的前沿研究海洋,占据了地球表面约 71%的面积,是生命的摇篮,也是人类赖以生存和发展的重要空间。

然而,随着人类活动的不断加剧,海洋环境面临着越来越多的挑战,如海洋污染、生态破坏、物种灭绝等。

为了保护海洋生态系统,维护海洋环境的健康和可持续发展,海洋环境治理技术的研究成为了当今科学界的热门领域。

本文将对海洋环境治理技术的前沿研究进行探讨。

一、海洋污染治理技术(一)海洋石油污染治理技术石油是海洋污染的主要来源之一。

当石油泄漏到海洋中时,会形成油膜,对海洋生态系统造成严重的破坏。

目前,海洋石油污染治理技术主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要是通过围油栏、撇油器等设备将石油从海面上收集起来。

这种方法适用于大面积的石油泄漏,但对于小面积、分散的石油污染效果不佳。

化学法是通过使用化学药剂将石油分解或乳化,使其更容易被清除。

然而,化学药剂可能会对海洋环境造成二次污染,因此在使用时需要谨慎。

生物法是利用微生物对石油进行降解。

一些微生物能够以石油为碳源和能源进行生长和代谢,从而将石油分解为无害的物质。

生物法具有环保、经济等优点,但降解速度相对较慢。

(二)海洋塑料污染治理技术塑料垃圾是海洋污染的另一个严重问题。

据统计,每年有数百万吨的塑料垃圾进入海洋,对海洋生物和生态系统造成了巨大的威胁。

目前,海洋塑料污染治理技术主要包括清理技术和降解技术。

清理技术包括使用海洋垃圾收集设备、渔网等工具将塑料垃圾从海洋中打捞起来。

然而,这种方法只能清理部分塑料垃圾,对于已经分散在海洋中的微小塑料颗粒效果有限。

降解技术是通过开发可降解塑料或利用微生物降解塑料来解决塑料污染问题。

可降解塑料在特定条件下能够自然分解,减少对环境的影响。

微生物降解塑料则是利用一些特殊的微生物分泌的酶来分解塑料分子,但目前这一技术仍处于研究阶段。

二、海洋生态修复技术(一)珊瑚礁修复技术珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,但由于全球气候变化、海洋酸化、过度捕捞等因素的影响,珊瑚礁面临着严重的退化和破坏。

微生物在海洋油污治理中的应用与技术创新

微生物在海洋油污治理中的应用与技术创新

微生物在海洋油污治理中的应用与技术创新海洋油污是严重威胁生态环境的问题之一。

为了解决这一问题,科学家们开展了一系列研究与实践,其中微生物的应用与技术创新成为了一种重要的手段。

本文将就微生物在海洋油污治理中的应用与技术创新进行探讨。

一、微生物在海洋油污治理中的应用为了去除海洋中的油污,科学家发现微生物具有分解石油的能力,因此将微生物应用于海洋油污治理中已成为一种常见的方法。

具体而言,微生物可以通过以下几种方式发挥作用:1. 微生物分解石油微生物可以将石油中的有机化合物分解为无机物,从而减少油污对海洋生态系统的危害。

这种分解过程通常需要利用一定的生物学培养基和条件,如适宜的温度、湿度和氧气含量等。

通过培养适合的微生物,科学家们成功地将这种方法应用于实际的海洋油污治理中。

2. 微生物吸附油污除了分解石油,微生物还可以通过吸附的方式来去除海洋油污。

微生物表面的菌体或胞外多聚物具有亲油性,可以与油污发生吸附作用,并将其从水中移除。

这种方法不仅可以减少油污的污染范围,还能够降低治理成本。

3. 微生物构建油污处理系统为了更高效地应用微生物进行海洋油污治理,科学家们开始构建微生物油污处理系统。

这些系统通常包括微生物培养池、过滤设备和循环水路等。

在这些系统中,微生物可以持续地分解石油,从而实现对海洋油污的治理和管理。

二、微生物在海洋油污治理中的技术创新为了提高微生物在海洋油污治理中的效果,科学家们还不断进行技术创新。

以下是一些值得关注的技术创新:1. 基因工程技术的应用近年来,基因工程技术的快速发展为微生物在海洋油污治理中的应用带来了新的突破。

科学家们通过改变微生物的基因组,使其具有更高效的油污分解能力。

这种技术创新可以提高海洋油污治理的效率,并减少对环境的影响。

2. 微生物群落的研究为了更好地应用微生物进行海洋油污治理,科学家们开始关注微生物群落的研究。

通过了解不同微生物在分解石油过程中的相互作用和协同作用,科学家们可以筛选出适合特定环境的微生物组合,并提高治理效果。

微生物—植物联合修复石油污染土壤的研究进展

微生物—植物联合修复石油污染土壤的研究进展

微生物—植物联合修复石油污染土壤的研究进展石油是人类社会发展的重要能源资源,石油的开采、储运、加工和利用都会产生石油污染,其中石油污染土壤是一种较为严重的环境问题。

石油污染土壤中的石油组分对土壤生态系统和地下水资源造成不可逆转的破坏,危害着人类的生存环境和社会经济发展。

寻找高效、低成本的修复方法成为当前环境科学领域的研究热点之一。

在石油污染土壤的修复中,微生物和植物是两个重要的修复资源。

微生物是自然界中的种群对石油有机废物分解的主要功能群,而植物则具有引导土壤微生物降解、稳固土壤结构等方面的独特功能。

通过微生物—植物联合修复石油污染土壤,不仅可以提高修复效率,降低修复成本,还可以达到生物多样性保护和生态系统恢复的目的。

近年来,关于微生物—植物联合修复石油污染土壤的研究进展迅速,不断涌现出一系列新的研究成果和技术方法。

下面我们将从微生物—植物联合修复原理、关键技术和应用案例三个方面介绍这一领域的研究进展。

原理方面,微生物—植物联合修复技术的原理主要包括三个方面:第一是通过植物的根系分泌物对土壤中的有机物进行溶解和稳定,为微生物降解提供“食物”和“生长地”;第二是通过微生物的代谢和酶活性对土壤中的有机物进行降解和矿化,促进有机物的循环和转化;第三是通过微生物和植物根系共同参与的土壤结构的改造和矿质元素的释放,提高土壤的通气性和保水性。

这三方面相互作用,共同推动了微生物—植物联合修复技术的应用。

应用案例方面,微生物—植物联合修复技术在实际工程中已经取得了一些成功的案例。

中国科学院生态环境研究中心的研究人员利用芒草、鳗草和几种细菌对某石油废弃厂区进行了修复试验,结果表明,这些植物和微生物能够显著促进土壤中石油有机废物的降解和土壤结构的改造,修复效果显著。

美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员则在某石油泄漏现场利用杂交柳、大豆和几种细菌进行了修复试验,结果表明,这些植物和微生物能够显著降低土壤中石油有机废物的浓度和毒性,修复效果显著。

微生物降解石油污染物机制研究进展

微生物降解石油污染物机制研究进展

微生物降解石油污染物机制研究进展华涛;李胜男;邸志珲;周博;曾文炉;周启星;李凤祥【摘要】石油污染是当前紧迫的水环境问题,研究石油污染物降解机制有助于探索石油污染修复技术路径.重点介绍了微生物降解石油污染物过程中的微生物种类、降解机制和反应机理,即具有代表性的细菌、真菌和藻类,石油烃的有氧降解(链烷烃、环烷烃和芳香烃)和厌氧降解(脱氢羟基化、延胡索酸盐加成).并对微生物降解石油组分的影响因素进行了讨论,具体包括:烃类结构(支链多结构越复杂,越难降解)、微生物种类(混合菌的生化降解能力更强)、环境因子(pH、温度、盐度、含氧量和营养物质),进一步指出了生物修复技术应用于石油污染修复治理研究中的优缺点.此外,还对现有微生物降解技术的应用做了简要概述,归纳总结现有研究中存在的问题,尝试性的提出了今后生物降解石油污染物的研究重点,即生物降解石油的机制还需进一步明确,并重点分析了生物电化学方法在降解去除石油污染物方面可行性.综述石油烃生物降解机制和反应机理,以期为生物修复水体石油污染提供参考和借鉴作用.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2018(034)010【总页数】9页(P26-34)【关键词】石油烃;水体污染;生物修复;降解机制【作者】华涛;李胜男;邸志珲;周博;曾文炉;周启星;李凤祥【作者单位】南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350【正文语种】中文随着工业社会的快速发展,人类对石油能源的需求量在不断增加。

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

微生物治理海洋石油污染研究进展海洋石油污染是近年来受到广泛关注的环境问题之一。

在海洋石油泄漏事故中,微生物是自然界中最早被动员起来应对石油污染的生物群体,其代谢产物也可以通过降解或转化石油烃类物质来减轻石油污染的影响。

微生物治理海洋石油污染成为了一项具有重要意义的研究课题。

本文将介绍一些关于微生物治理海洋石油污染的研究进展。

微生物降解石油烃类物质是一种有效的石油污染治理方法。

一些细菌和真菌具有降解烷烃和芳香烃的能力,可以通过代谢作用将石油烃类物质分解为水和二氧化碳。

研究发现,一些石油降解菌和真菌可以通过增加环境温度、适当增加营养物质和生物活性物质的添加等方法来提高其降解效率。

一些研究也发现微生物在降解石油烃类物质时产生的代谢产物具有一定的生物活性,如抗菌和抗肿瘤活性,这为开发石油降解菌和真菌的应用价值提供了新思路。

一些微生物也具有转化石油烃类物质的能力。

一种被称为微生物双变化工艺的方法通过菌种的选择和培养条件的优化,可以将石油烃类物质转化为高附加值的化合物,如生物柴油和生物聚合物等。

这种方法通过微生物的代谢特性来改变石油烃类物质的结构,提高其经济价值和环境友好性。

一些研究发现海洋中存在一些特殊的微生物群体,如沉积物微生物群落和海洋微生物共生体群落,这些微生物具有高效降解石油烃类物质的能力。

通过对这些微生物群落的研究,可以发现微生物降解石油烃类物质的机理和途径,并为开发新的微生物治理石油污染的方法提供理论基础。

微生物治理海洋石油污染仍然面临一些挑战。

一方面,海洋环境的复杂性和不可预见性使得微生物治理方法的应用面临种类繁多的微生物群落的选择和适应性的问题。

微生物治理方法需要长时间的实施和监测,且难以在大规模应用中实现。

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微生物治理海洋石油污染研究进展
海洋石油污染是现代工业化社会不可避免的环境问题之一。

石油泄漏事故对海洋生态环境造成了严重的破坏,给海洋生物和人类健康带来了巨大的威胁。

微生物治理海洋石油污染是一种有效的修复手段,近年来在这一领域取得了一些重要的研究进展。

首先是微生物对石油的降解能力的研究。

石油是一种复杂的混合物,其中包含了很多有机化合物。

微生物是海洋中最重要的降解石油的生物,它们可以利用石油中的有机物作为能源和碳源进行代谢活动。

有研究表明,海洋中的一些细菌、真菌和藻类等微生物具有较强的石油降解能力,可以有效地降解海洋中的石油污染物。

其次是微生物治理海洋石油污染的途径和方法的研究。

利用微生物治理海洋石油污染的方法主要包括生物吸附、生物降解和生物转化等。

生物吸附是指微生物通过表面产生的胞壁、胞膜、菌丝等结构物质吸附污染物,并在其表面进行吸附和降解。

生物降解是指微生物通过分泌酶类降解石油中的有机物,使其转化为无害的物质。

生物转化是指微生物将石油中的有机物转化为能量和新的有机化合物。

微生物治理海洋石油污染的研究还涉及到微生物的生态学和遗传学等方面的内容。

微生物在海洋石油降解过程中与其他生物和环境因素之间存在着复杂的相互作用关系。

微生物的遗传多样性和适应性对于其降解石油的能力起着重要的影响。

研究微生物在海洋石油降解过程中的遗传变异和适应机制,有助于深入了解微生物治理海洋石油污染的规律和原理。

微生物治理海洋石油污染的实际应用也在逐步推进。

虽然微生物治理技术在实际应用中还面临一些困难和挑战,如微生物的生长和繁殖受到环境因素的限制,微生物在大规模应用中的成本较高等,但是随着研究的不断深入,微生物治理海洋石油污染的技术将得到不断改进和完善,为海洋石油污染修复提供更加有效的手段。

微生物治理海洋石油污染是一种具有重要研究价值和应用前景的技术。

在今后的研究中,需进一步探究微生物对石油的降解机制,完善微生物治理技术,推动其在海洋石油污染修复中的应用。

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