石油污染土壤的生态风险评价和生物_省略_壤的理化性质和微生物生态变化研究_刘五星
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性引言石油是世界上最重要的能源资源之一，石油的开采、储运和利用过程中常常会产生大量的污染物，其中包括石油及其衍生物。
石油污染对环境和人类健康造成了严重的危害，因此降低石油污染对环境的影响成为了当前环境科学领域的重要课题之一。
微生物在土壤石油污染的生物修复过程中起着非常重要的作用，能够利用石油为碳源和能源，通过降解石油中的有机物质来减少石油对环境的污染。
本文旨在研究石油污染土壤中微生物的分离鉴定及其降解特性，以期为石油污染土壤的生物修复提供科学依据。
一、石油污染土壤中微生物的分离1.1 采样为了研究石油污染土壤中的微生物，首先需要对石油污染的土壤进行采样。
采样应该尽可能地覆盖到污染源周围的不同地点，以确保获得全面的样品。
采样后的土壤应该尽快送至实验室进行分析，以免微生物数量和种类的变化。
1.2 微生物分离在实验室中，可以通过多种方法将土壤中的微生物分离出来，比如土壤稀释法、过滤法、离心法等。
然后将分离出的微生物置于适当的培养基中培养、分离纯化。
二、石油污染土壤中微生物的鉴定2.1 微生物分类分离出的微生物可以通过形态学、生理学、生态学等方面进行初步鉴定，确定其基本分类和生理特征。
2.2 生物学特性鉴定在初步鉴定的基础上，可以通过生化鉴定、分子生物学鉴定等手段，进行微生物的进一步鉴定，确定其属种及亚种。
三、石油污染土壤中微生物的降解特性研究3.1 微生物降解能力的测定通过实验室模拟和微生物培养方法，可以测定微生物对石油成分的降解能力。
例如通过测定微生物对石油中不同组分的降解效率，来评估其降解能力。
3.2 降解代谢产物的分析也可以通过气相色谱-质谱、高效液相色谱等方法，对微生物降解石油产生的代谢产物进行分析，以确定微生物的降解途径和降解产物。
3.3 现场降解效果的评价可以将具有较高降解能力的微生物应用于实际的石油污染土壤降解试验中，并通过现场观察和样品分析，评价微生物在实际环境中的降解效果。
石油烃污染场地土壤风险评估报告范文
石油烃污染场地土壤风险评估报告范文Soil Risk Assessment Report for Contaminated Sites with Petroleum Hydrocarbon PollutionAbstract/摘要:The aim of this report is to provide a comprehensive assessment of the risks associated with petroleum hydrocarbon pollution in contaminated sites and offer recommendations for remediation strategies. The assessment focuses on evaluating the potential hazards to human health, the environment, and ecological systems caused by soil contamination. This report also takes into account thesite-specific conditions and characteristics that mayaffect the extent and severity of the contamination.Introduction/引言:The presence of petroleum hydrocarbon pollutants in soilcan have detrimental effects on both human health and the surrounding ecosystem. Understanding the risks associated with such contamination is crucial for developing effective remediation plans. This report aims to assess these riskscomprehensively by considering factors such as exposure pathways, contaminant levels, site characteristics, and potential receptors.Methods/方法:The assessment was conducted using a combination of field investigations, laboratory analyses, and modeling approaches. Firstly, soil samples were collected from various locations within the contaminated site. These samples were then analyzed in the laboratory to determine the concentration and composition of petroleum hydrocarbons present. Site-specific factors such as geology, hydrogeology, and land use were also considered during this stage.Based on these findings, risk assessments were performed using established models and guidelines. These assessments considered multiple exposure pathways such as inhalation, ingestion, and dermal contact to evaluate potential risks to human health. Additionally, ecotoxicological studies were conducted to assess any adverse impacts on plant and animal species within the contaminated area.Results/结果:The results indicate that soil contamination at the site poses significant risks to both human health and ecological systems. High concentrations of petroleum hydrocarbons were detected in several areas within the site, exceeding acceptable regulatory limits. Inhalation of volatile organic compounds (VOCs) was identified as a major pathway for human exposure.Ecologically, it was observed that the contamination has led to a decline in biodiversity and ecosystem health. The toxic effects of petroleum hydrocarbons on various plant and animal species were evident, with reduced growth rates and impaired reproduction being observed.Discussion/讨论:The significant risks posed by the soil contamination necessitate immediate remediation efforts at the site. It is recommended that a combination of physical removal, in-situ treatment, and containment measures be implemented to address the contamination effectively. This approach willnot only reduce exposure risks but also help restore the ecological balance within the affected area.Furthermore, ongoing monitoring and assessment are crucialto evaluate the effectiveness of the remediation strategies. Regular sampling and analysis should be conducted to track changes in contaminant levels and assess any potential improvements in overall soil quality.Conclusion/结论:This soil risk assessment report highlights the need for prompt action in addressing petroleum hydrocarbon contamination at the site. The findings emphasize the potential risks to human health and ecological systems caused by such pollution. By implementing appropriate remediation measures and continuously monitoring progress,it is possible to mitigate these risks effectively and restore the contaminated areas to their natural state.在石油烃污染场地土壤风险评估报告范文中，我们通过采用多种方法进行了综合评估。
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究
第 ４卷 第 ５ ４ 期
２０ ０ ７年 ９月
土 壤 学 报
ＡＣＴＡ ＰＥＤＯＬＯＧＩ ＣＡ Ｓ ＮＩ Ｉ ＣＡ
Ｖ０ ．４． １４ Ｎｏ． ５ Ｓ ｐ． ２ ０ ｅ ，０ ７
石 油 污 染 土 壤 的生 态 风 险评 价 和 生物 修 复 ＊
面 起着 关键 作 用 。土 壤受 石 油 污 染 后 ， 壤 的理 化 土 性质、 微生 物群 落结 构 、 种 多 样 性 等 将 受 到影 响 。 物 因此 ， Байду номын сангаас进 行 微 生 物 修 复 前 ， 要 对 土 壤 的理 化 性 需 质及 微生 物生 态 开 展 研 究 。然 而 利 用 传 统 的培 养 技术 在 研究 微生 物 生态 方 面 面 临 很 多 问题 ， 中原 其
新 兴 微 生 态研 究 方 法 ， 究 了石 油 污 染 引 起 的 土 壤 理 化 性 质 和微 生 物 功 能 多 样 性 等 微 生 态 的变 化 。 结 果 表 研
明， 石油 污染 使 土 壤 有 机 质 含 量 增 加 ，Ｈ降 低 ， 对 全 磷 、 钾 、 效 钾 、 氮 和 水 解 氮 无 显 著 影 响 。 平 板 计 数 ｐ 而 全 速 全 显 示 石 油 污 染 对 土 壤 中 的细 菌 总量 没 有 显 著 影 响 ， 由于 石 油 污 染 物 的 刺 激 作 用 导 致 污 染 土 壤 中 总 烃 降 解 但 菌 数 以及 芳 烃 降 解 菌 数 增 加 了几 个 数 量 级 。Ｂｏ ｇ 研 究 也 表 明 ， 油 污 染 导 致 土 壤微 生 物 Ｇｎ 指 数 、 ｃｎ ｉｏ 的 ｌ 石 ｉｉ Ｍ ｌ。 ｔｓ 指 数 和 Ｍ ｌｔ ｈ 匀度 等 多 样 性 指数 增 加 ， 明 石 油 污 染 刺 激 了土 壤 中微 生 物 的生 长 ， 土 壤 中微 生 物多 ｏｈ ｃｎ ｓ 均 ｏ 说 使 样 性 增 加 。而 生 物 毒 性 试 验 表 明 ， 油 污 染 土 壤 对 发 光 细菌 具 有 毒 性 ， Ｅ ５ 石 其 Ｃ０为 １ ５ ＿ ｌ 。 ０／ ｍ ＿。 ９ ｔ ｇ 关 键 词 石油 ； 壤污染 ； 土 土壤 理 化 性 质 ； 生 物 生 态 微
油田区土壤石油污染特性及理化性质关系
第60卷第3期化工学报Vol160No13 2009年3月CIESC Journal March2009研究论文油田区土壤石油污染特性及理化性质关系贾建丽1,刘莹1,李广贺2,张旭2(1中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;2清华大学环境科学与工程系,北京100084)摘要:基于不同区域环境下油田区石油污染土壤的调查取样,对土壤的石油污染特性及其与理化性质的关系进行探讨,为油田区污染土壤生物修复提供非生物学依据。
结果表明,油田区土壤受到了不同程度的石油污染,含油率最高达23%,超过环境背景值的500~1000倍。
土壤石油组分中烷烃、芳烃等轻质组分占总量的50%以上,可为生物修复或与其他修复措施的联合开展提供可靠的物质基础。
土壤含油率与含水率存在制约关系,当含油率超过8%时,土壤含水率普遍低于5%。
石油污染土壤有机质含量与含油率呈正相关关系,当土壤含油率超过7%时,土壤有机质含量普遍高于10%。
调查油田区的土壤质地以粉壤土和砂土为主,占油田土样总数的65%,可为生物修复提供较好的土壤条件。
关键词:石油污染土壤;污染特性;油田区;理化性质中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:0438-1157(2009)03-0726-07 Contamination characteristics and its relationship with physicochemical properties of oil polluted soils in oilfields of ChinaJIA Jianli1,LIU Ying1,LI Guanghe2,ZH ANG Xu2(1S chool of Chemical&Envir onmenta l Engineer ing,China University of Mining&T echnology(Beij ing),Beij ing100083,China;2Dep artment of Environmental Science and Engineering,T singhua U niversity,Beij ing100084,China)Abstract:The contamination character istics of oil polluted soils were analyzed by investigating and sampling in different oilfields of China,and its relationship with the physicochemical pr operties was investigated in detail in this resear ch1Oil contents and component analysis indicated that the soils in oilfields of China were polluted by petroleum universally,with the highest oil content reaching23%, which was500)1000times as much as the background value of oil in unpolluted samples1The light components,including alkanes and aromatic compounds accounted for mor e than50%of the total hydrocarbon,and were readily degraded by bacteria and impr oved the degrading microbe activities than the heavy oil components1T he water contents of soils in oilfields decreased to below5%mostly when oil contents wer e higher than8%,which indicated that the water contents were r estr icted by crude oil in contaminated soils in different oilfields1The or ganic matter contents of soils were in positive cor relation with oil contents,there fore the organic matter contents increased to above10%when oil contents were higher than7%1The major soil texture of the investigated oilfields was fine doras and sandy clay(65%of the total soil samples),which could provide suitable soil condition for the bior emediation of oil contaminated soils in oilfields of China1Key words:oil polluted soils;contamination character istics;oilfields;physicochemical properties2008-10-28收到初稿,2008-11-25收到修改稿。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性石油是世界上最重要的能源之一，但由于石油的生产和使用过程中可能发生泄漏和污染，导致周围土壤受到严重的石油污染。
这种污染对环境和生态系统造成了巨大的影响。
微生物在石油污染土壤中具有重要的降解功能，并能起到修复土壤的作用。
研究石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性对于有效防治和修复石油污染具有重要意义。
石油污染土壤中的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。
需要对石油污染土壤样品进行微生物的分离。
采用传统的培养方法或现代的高通量培养方法可以分离出土壤中的不同微生物种类。
然后，通过对各个菌株的形态、生理和生化特性进行分析，可以对其进行初步的鉴定。
使用显微镜观察菌落形态、细胞形态和结构等可以帮助鉴定细菌的种类。
生化试验可以通过检测菌株在不同生化反应中的变化，来确定其代谢特性。
还可以利用分子生物学方法，如16S rRNA基因测序和序列比对来鉴定细菌的分类。
石油污染土壤中微生物的降解特性是指微生物在天然环境中降解石油污染物的能力。
石油污染物主要包括石油烃类、苯类化合物和多环芳烃等。
细菌、真菌和放线菌在降解不同石油污染物方面具有不同的降解能力。
某些细菌可以分解石油中的烷烃，如石蜡烷、烷烃和环烷烃。
而某些真菌则对多环芳烃类石油污染物具有较好的降解能力。
微生物可以通过产生特定的酶来降解石油污染物，将其转化为无毒或低毒的物质。
石油污染土中微生物的降解特性受到许多因素的影响，例如温度、pH值、氧气含量、营养物质等。
研究这些因素对微生物降解的影响可以提供更好的石油污染修复策略。
还可以利用基因工程技术改造菌株，提高其降解能力和适应性。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性研究对于有效防治和修复石油污染具有重要意义。
通过了解不同微生物的降解能力和适应条件，可以为石油污染土的生态修复提供科学依据。
石油污染土壤的生物修复研究进展-刘五星 骆永明 滕应
摘 要： 对于石油污染土壤的修复，其生物修复具有环境友好、费用较低等特点，是最具应用前景的土壤 修复技术。本文较全面地介绍了石油污染土壤生物修复的影响因素、石油污染土壤的生物修复技术，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；影响因素 中图分类号： X131.3
生物修复（Bioremediation），也有称生物整治、 生物恢复、生态修复或生态恢复，是指利用处理系 统中的生物，主要是微生物的代谢活动来减少污染 现场污染物的浓度或使其无害化的过程。由于生物 修复是通过投加或刺激土壤中的生物来降解污染 物，并不破坏植物生长所需的土壤环境。其最终产 物是 CO2、H2O 等物质，因此具有环境友好、不产 生二次污染的特点[1]。另外，相对于传统污染土壤 修复技术，生物修复技术是最经济的一种，其费用 约为热处理费用的 1/3 ~ 1/4。尽管生物修复技术具 有上述优点，但是在石油污染土壤修复上也具有其 局限性，主要表现在：①石油类污染物的异质性。 由于石油的产地不同，油层不同，其原油组成成分 及各成分之间的比例都有很大差别，甚至同一油层 内不同原油中的性质也有很大差别。因此，某石油 污染土壤生物修复的成功经验不一定在另外的场地 中适用。②土壤中石油类污染物浓度过高时，可能 会对环境中的降解菌具有毒害作用。此外，油含量 太低不足以维持一定数量的微生物生长时，生物修 复也起不到效果。③生物修复效果受各种环境因素 的影响较大，因为微生物的活性受到土壤类型、土 壤深度以及土壤理化性质如温度、pH、水分、氧气、 氧化还原电位等因素的影响。④污染土壤的生物修 复通常需要较长的时间[2]。石油污染土壤的生物修 复的具体操作方法可分为两种。其一是环境条件的 修饰，如营养物质的利用、通气、加入表面活性剂
复合体，没有任何一种微生物能够降解石油的所有 组分。因此在石油污染的修复上通常利用具有能 够降解石油不同组分的多种细菌组合制成修复剂。 这种具有协同降解作用的微生物群成为同生菌 群 (consortia)。针对石油组分的复杂性，美国通用电 气公司 Chakrabarty 等人[11]在 20 世纪 70 年代首先 构建成功了含有多种降解功能的细菌菌株。他们使 用不同的质粒来构建能分解石油中的一系列烃的菌 株，该菌株被称为 “超级细菌”（Superbug），主要是 因为它的代谢能力远远高于其他菌株。这种新的重 组菌株在原油中比含有单一质粒或两种质粒的菌株 能够更好地生长并且能够同时降解石油的多种组分。 1.3 营养物质和环境因素
石油污染土壤中多环芳烃分析及生态风险评价
生态与农村环境学报 2011，27 （ 5） ： 42 － 47 Journal of Ecology and Rural Environment
石油污染土壤中多环芳烃分析及生态风险评价
潘 峰，耿秋娟①，楚红杰，王利利 （ 河南师范大学化学与环境科学学院 / 河南省污染控制重点实验室，河南 新乡
453007）
石油是一类由各种碳氢化合物所组成的复杂混 合物，主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃，其中对人及 动物毒性较大的是芳香烃类物质，尤其是以 3 环和 多环为代表的芳香烃［3］。多环芳烃（ PAHs） 是一类 由 2 个或 2 个以上苯环连在一起组成的碳氢化合 物，这类化合物具有多苯环共轭体系，具有高度的稳 定性，因此在环境 中 难 以 降 解［4］。16 种 优 先 控 制 PAHs 中，2 ～ 3 环 PAHs 的急性毒性较强，而高环数 PAHs 对许多生物具有致癌、致畸、致突变性［5］。土
采用干装法装柱，分别用甲醇、正己烷、二氯甲 烷淋洗层析柱，晾干后在层析柱下端用脱脂棉铺实， 装入 3 g 活化硅胶并轻轻敲实，在硅胶上方放置约 0. 5 cm 厚无水 Na2 SO4 。用 20 mL 正己烷淋洗层析 柱并弃去流出液，待无水 Na2 SO4 接近液面时用滴管 将提取出的样品加入层析柱，并用 3 mL 环己烷将样 品完全转移［7］。首先用 30 mL 正己烷淋洗，弃去这 部分洗脱液，然后用 40 mL V（ 正己烷） ∶ V（ 二氯甲 烷） 为 1∶ 1的混合液淋洗出 PAHs，收集洗脱液，浓缩 且高纯氮气吹干后用正己烷（ 色谱纯） 定容待测。 1. 3. 3 分析测定
超声波清洗器（ KQ3200DV，昆山市超声仪器有 限公司） ，旋转蒸发仪 （ RE-52，上海 亚 荣 生 化 仪 器 厂） ，低速离心机（ SC-3610，科大创新股份有限公司 中佳分公司） ，层析柱（ 200 mm × 10. 5 mm） ，电子天 平，烘箱。 1. 3 试验方法 1. 3. 1 超声辅助提取
石油污染土壤的生态风险评价和生物_省略_油污染土壤的植物_微生物联合修复_刘五星
研究植物对土壤中的微生物群落及石 油降解的影 响 。 60 d后测定各处理中的含 油量的变化并进行 显著性分析 。从直观上看 , 紫花苜蓿的生长受到了 较强的抑制 , 但狼尾草生长较好 。 结果显示 (图 1) 栽种狼尾草和紫花苜蓿的处理中的含 油量分别在
120 d的基础上下降了 25%和 10.71%, 使土壤中的 最终含油量达到 7.5 gkg-1和 8.9 gkg-1 。 而未种 植物的处理 CK、T和 TN中含油量经过 60 d仅分别 降低 6.36%、3.28%、2.00%。统计分析表明 , 狼尾 草显著 促 进 了 石 油 污 染 土 壤 中 油 的 降 解 (p< 0.05), 但紫花苜蓿的影 响不显著 。可 能与两种植 物对石油的耐受性不同 有关 。 对于植 物促进土壤 中有机物污染物分解的机理 , Schnoor等 [ 15] 认为植
关键词 石油 ;土壤污染 ;生物修复 ;微生物 群落 中图分类号 X506 文献标识码 A
目前 , 对于石油污染土壤的生物修复主要采用 生物强化 技术 (Bioaugmentation)和 生物 刺激 技术 (Biostimulation)这两种方法 。生物强化技术即通过 投加具有石油降解能力的微生物到污染土壤中 , 从 而加快土壤中污染物的 降解 。 而生物 刺激技术则 是向石油污染的土壤中添加石油降解 菌生长所需 的氮磷等营养元素以及 H2 O2 、O2等电子受体 , 刺激 土著微生物的生长来达到增加土壤中 微生物生物 量和活性 , 从而 加速石油降解 的目的 [ 1] 。 因此 , 增 加石油污染土壤中的微生物数量和生物活性 , 特别 是石油降解菌的含量和活性是生物修 复能否取得
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅲ.石油污染土壤的植物-微生物联合修复
含量 石油 污 染 土 壤 的 生 物 修 复 。可 能 是 由 于 土 壤 受石 油污 染 后 会 使 孔 隙 度 减 少 ， 气 性 减 弱 ， 其 透 尤
生物 强 化 技 术 （ ｉａｇ ｅ ｔ ｉｎ 和 生 物 刺 激 技 术 Ｂｏｕ ｍ ｎａ ｏ ） ｔ
（ ｉｓｍ ｌｔ ｎ 这两 种方 法 。生物 强 化技 术 即通 过 Ｂｏｔ ｕａｉ ） ｉ ｏLeabharlann １ １ １ 供 试 土样 ．．
采 自南 京 近 郊 某炼 油 厂 附 近
的耕层 土壤 （ ２ ｍ） 土壤 类 型 为潮 土 。经 室 温 ０— ０ ｃ ， 下 阴凉处 风 干 ， ２ ｍ 尼 龙 筛 备 用 。采 用 常 规 方 过 ｍ 法分析 土壤 ｐ 持 水 量 （ Ｈ、 ＷＨＣ 、 ） 水解 氮 、 效 磷 等 速
是 石油 降解 菌 的 含 量 和 活 性 是 生 物 修 复 能 否 取 得 成 功 的关 键 。有 研 究 表 明植 物 根 际 的微 生 物 在 数
手段 对 石油 污染 土壤 进 行 修 复 ， 以降 低 石 油 对植 物 的毒性 ， 然后 在此 基 础 上栽 种 不 同植 物 进 一 步研 究 植 物对 土 壤 中石 油 降 解 的 影 响 。在 进 行 生 物 修 复 试 验 的同 时 ， 通 过 微 生 物 计 数 、 性 梯 度 凝 胶 电 还 变 泳 （ Ｇ Ｅ） Ｄ Ｇ 以及生 物毒 性试 验 等方 法研 究 了生 物修
是 因为植物 根 系为微 生物 提 供 了 生存 场 所 ， 可 转 并
１ 材 料 与方 法
１ １ 试 验 材 料 ．
移 氧气 使根 区 的好 氧作 用 正 常 进 行 ； 另一 方 面 是 根 系分泌 物可 以为微 生 物 提 供 大 量 营养 ， 而 刺 激 根 从
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅱ石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究
第“卷第５期２００７年９月土壤学报ＡＣＴＡＰＥＤＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶ０１．４４．Ｎｏ．５Ｓｅｐ．，２００７石油污染土壤的生态风险评价和生物修复＊Ⅱ．石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究刘五星１，２骆永明１，２于滕应１，２李振高１，２吴龙华１，２（１中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室，南京２１０００８）（２土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京２１０００８）摘要采用常规土壤理化分析、微生物培养法以及碳素利用法（Ｂｉｏｌｏｇ）和发光细菌生物毒性测定等新兴微生态研究方法，研究了石油污染引起的土壤理化性质和微生物功能多样性等微生态的变化。
结果表明，石油污染使土壤有机质含量增加，ｐＨ降低，而对全磷、全钾、速效钾、全氮和水解氮无显著影响。
平板计数显示石油污染对土壤中的细菌总量没有显著影响，但由于石油污染物的刺激作用导致污染土壤中总烃降解菌数以及芳烃降解菌数增加了几个数量级。
Ｂｉｏｌｏｇ的研究也表明，石油污染导致土壤微生物Ｇｉｎｉ指数、Ｍｃｌｎ—ｔｏｓｈ指数和ＭｃＩｎｔｏｓｈ均匀度等多样性指数增加，说明石油污染刺激了土壤中微生物的生长，使土壤中微生物多样性增加。
而生物毒性试验表明，石油污染土壤对发光细菌具有毒性，其ＥＣ５０为１９５０，ｔｔｇｍｌ＿’。
关键词石油；土壤污染；土壤理化性质；微生物生态中图分类号０９３８．１．３文献标识码Ａ石油是由数百种化合物组成的复合体。
按烃组成一般可分为四类：饱和烃（包括正链烷烃、异构烷烃和环烷烃）、芳香烃（包括单环、双环和多环芳烃）、胶质（由嘧啶、喹啉、咔唑、噻吩、亚砜、氨基化合物组成的复合体）及沥青质（环烷酸、硫化物、多元酚、脂肪酸、金属卟啉的复合物）…。
随着石油的生产和消费量的不断增加，在开采、炼制、贮运、使用过程中石油及各种石油产品进入环境而造成的污染问题日益严重。
石油污染的土壤不仅影响植物的生长，还对人、畜健康造成威胁。
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复
1、不同地区、不同类型石油污染土壤的生态效应存在差异，如何根据实际 情况制定更为有效的治理策略仍需深入研究。
2、尽管微生物修复、植物修复和动物修复等方法在实验条件下显示出一定 效果，但实际应用中仍面临许多挑战，如治理效率、稳定性等问题需要进一步解 决。
3、生物修复过程中，不同生物体系之间的相互作用机制尚不明确，如何充 分发挥各生物体系的优势，提高整体治理效果需要进一步探讨。
然而，针对石油污染土壤的生态风险评价和生物修复还存在一定的挑战。例 如，评价标准不统一、监测指标不完善、修复技术成本较高等。因此，未来需要 加强以下方面研究：1）制定更为严格的评价标准和技术规范；2）发掘高效降解 石油污染物的微生物种类及其作用机制；3）结合新兴技术手段（如基因编辑 等），优化生物修复技术；4）
一、石油污染土壤背景
石油作为一种重要的能源物质，在全球范围内被广泛使用。然而，石油的生 产、运输和加工过程中，可能会发生泄漏、事故等，导致石油及其衍生物进入土 壤，形成石油污染。石油污染土壤会影响土壤功能，对植物、动物和人类健康产 生负面影响。因此，研究石油污染土壤的生态效应及生物修复具有重要的现实意 义。
2、深入探讨微生物修复、植物修复和动物修复等方法的实际应用效果和局 限性，优化治理方案以提高治理效率和稳定性。
3、研究各生物体系在生物修复过程中的相互作用机制，充分发挥各生物体 系的优势，提升整体治理效果。
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二、石油污染土壤的生态效应
1、土壤生物多样性减少
石油污染对土壤生物多样性产生显著影响。大量研究表明，石油污染会导致 土壤中微生物、昆虫、植物等物种数量减少，生物多样性降低。这些生物的减少 会进一步影响土壤生态系统的稳定性和功能。
2、土壤质量下降
石油污染会改变土壤理化性质，如土壤有机质、氮、磷等元素的含量，导致 土壤质量下降。此外，石油中的有害物质还会影响土壤酶的活性，抑制土壤呼吸， 破坏土壤结构，使土壤变得干旱、硬结，不利于植物生长。
石油污染物在土壤中迁移及转化研究
石油污染物在土壤中迁移及转化研究石油工业的发展带来了严重的环境问题，石油污染物在土壤中的迁移及转化是其中的一个重要方面。
石油污染物会通过多种途径进入土壤，如泄漏、废弃物处理等，其在土壤中的迁移和转化过程对生态环境和人类健康构成潜在威胁。
因此，研究石油污染物在土壤中的迁移及转化规律对于环境保护和人类健康具有重要意义。
目前，对于石油污染物在土壤中的迁移及转化研究已经取得了一定的成果。
研究者们通过实验室模拟和实地研究等多种方法，探讨了石油污染物在土壤中的扩散、吸附、降解等过程。
研究发现，石油污染物的迁移主要受土壤类型、有机质含量、土壤含水率等因素影响，而转化则主要与土壤微生物群落的活动密切相关。
然而，目前研究仍存在一些问题，如缺乏长期持续的研究、实验条件的局限性等。
本研究采用实验室模拟和实地研究相结合的方法，探讨石油污染物在土壤中的迁移及转化规律。
采集不同土壤类型的样品，在实验室中模拟不同环境条件下的石油污染物迁移及转化过程。
同时，结合实地研究，对石油污染物在土壤中的分布、迁移路径、转化效应等进行长期持续的观察和测定。
数据处理采用统计分析方法，对实验数据进行整理、分析和可视化。
实验结果表明，石油污染物在土壤中的迁移主要受土壤类型和环境条件的影响。
在实验室模拟中，石油污染物在沙质土壤中的迁移距离较远，而在有机质含量较高的土壤中迁移距离较近。
土壤含水率对石油污染物的迁移也有显著影响，湿度较高的土壤中石油污染物的迁移速度较慢。
实地研究也发现，石油污染物在土壤中的迁移路径受土壤类型、气候条件和人类活动等多种因素的影响。
另一方面，石油污染物在土壤中的转化效应也具有明显的差异。
实验室模拟结果显示，微生物活性较高的土壤中石油污染物的降解速度较快，而微生物活性较低的土壤中降解速度较慢。
同时，土壤类型和环境条件也会影响石油污染物的转化过程，导致不同的转化产物和降解途径。
实地研究也证实了这一结果，并发现长期受石油污染的土壤中微生物群落结构发生变化，进而影响石油污染物的转化过程。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性石油是一种重要的能源资源，但由于石油开采、运输和使用过程中可能会发生泄漏，导致石油污染土壤的情况时有发生。
石油污染土壤的修复是一项十分重要的工作，而微生物在石油降解过程中起着至关重要的作用。
对石油污染土壤中微生物的分离鉴定及降解特性的研究具有重要意义。
石油污染土壤中的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。
它们通过生物降解的方式来分解石油中的有机化合物，最终将其转化为二氧化碳和水等物质，从而完成土壤的修复。
了解石油污染土壤中微生物的种类和特性对于有效地修复土壤具有重要意义。
对石油污染土壤中微生物的分离鉴定是研究的基础。
研究人员可以通过采集石油污染土壤样品，并进行微生物的分离培养，利用PCR技术或生物芯片技术对其进行鉴定。
通过鉴定可以得到石油污染土壤中存在的微生物种类及其数量分布，为后续的研究提供了基础数据。
针对石油污染土壤中微生物的降解特性进行研究也是十分重要的。
石油污染土壤中的微生物具有不同的降解能力和速率，了解它们的降解特性可以为制定有效的修复策略提供依据。
研究人员可以通过对不同微生物菌株进行培养实验，观察它们对石油成分的降解能力和速率，同时也可以分析其在不同环境条件下的降解特性，如温度、PH值等。
除了实验室研究外，研究人员还可以利用分子生物学技术来研究石油污染土壤中微生物的降解特性。
通过分析微生物的代谢途径和代谢产物，研究人员可以深入了解微生物在石油降解过程中的作用机制，为制定更加精准的修复策略提供科学依据。
对石油污染土壤中微生物的分离鉴定及降解特性的研究具有重要的意义。
通过对微生物的分离鉴定和降解特性进行深入研究，可以为制定有效的土壤修复策略提供科学依据，同时也可以为研究微生物在石油降解过程中的作用机制提供重要的参考。
希望未来能有更多的科研工作者投入到这一领域的研究中，共同推动石油污染土壤修复领域的发展。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性石油污染是当今世界面临的重要环境问题之一，石油污染造成的土壤污染严重影响着土壤的生态功能和植物生长，给人类的生产和生活带来了巨大的危害。
在石油污染土壤中，微生物是地球上最具活力的生物种群之一，它们在土壤中扮演着重要角色，可以降解石油、恢复土壤生态平衡。
对石油污染土壤中微生物的分离鉴定及降解特性进行研究，具有重要的学术和环保价值。
石油污染土壤中微生物的分离鉴定是研究微生物降解石油的关键步骤。
通过分离鉴定可以得到土壤中的各类微生物菌种，进而对其进行分类和鉴定，为后续的降解研究提供基础数据。
在这一研究领域，现阶段主要采用传统的培养分离技术和分子生物学技术相结合的方法。
传统的培养分离技术包括稀释涂布法、滤膜法、极地培养法等，可以分离出土壤中的细菌、放线菌和真菌等微生物。
在菌种的分离鉴定过程中，分子生物学技术则能够通过PCR扩增、16S rDNA序列分析等手段对微生物菌种进行分类鉴定，明确其系统学位置和亲缘关系。
这些方法的应用，为石油污染土壤中微生物的分离鉴定提供了有效的技术手段。
石油污染土壤中微生物的降解特性，是指微生物降解石油的能力和特点。
研究表明，石油污染土壤中的微生物可以通过生物氧化、生物降解等途径将石油中的碳、氢、氧等元素转化为细胞生物量、二氧化碳和水等物质，从而实现对石油的降解。
微生物的降解特性受到多种因素的影响，如土壤环境条件、微生物的种类和数量、石油的化学成分等。
石油污染土壤中分离到的微生物菌种中，具有石油降解能力的主要包括石油降解菌、放线菌和真菌等。
研究显示，这些微生物通过产生各种各样的酶类来降解石油中的碳链化合物，其中包括脂肪类、芳香烃类、腊肪类等。
这些微生物还可以在缺氧环境下，通过产生表面活性剂增加石油与水的接触面积，促进石油的生物降解。
石油污染土壤中微生物的分离鉴定及降解特性的研究成果对于治理石油污染土壤具有重要意义。
一方面，对石油污染土壤中的微生物菌种进行深入研究，可以为开发高效的生物修复剂和生物技术提供理论依据和技术支持。
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性
石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性石油是一种重要的化石能源资源，然而由于人类活动和技术原因，石油在开采、运输和利用过程中往往会导致石油污染。
石油污染会给土壤、水体和生态系统带来严重的影响，因此石油污染的治理已经成为一个全球性的热点问题。
微生物对石油污染土壤的降解具有重要的意义，因此对石油污染土中微生物的分离鉴定及降解特性的研究具有重要的意义。
一、石油污染土中微生物的分离鉴定石油污染土中的微生物主要包括细菌、真菌、放线菌等多种微生物。
在分离鉴定石油污染土中的微生物时，可以通过勾兑稀释法、平板培养法、PCR-DGGE等方法进行。
分离出的微生物可以进行形态学观察、生理生化鉴定、16S rDNA或18S rDNA序列分析等方法进行鉴定，从而得到土壤中的微生物群落结构和多样性信息。
二、石油污染土中微生物的降解特性1. 石油降解菌的鉴定与筛选通过对分离出的微生物进行石油降解能力的筛选，可以得到一系列优势菌株。
这些菌株能够利用石油为碳源和能源，通过代谢途径进行石油降解。
也可以利用分子生物学方法对这些菌株进行鉴定，确定其属种和亚种，为进一步深入研究其降解机理奠定基础。
2. 石油降解代谢途径石油降解菌在降解石油时通过一系列代谢途径将石油中的有机化合物转化为无害的物质。
研究石油降解菌的降解代谢途径可以帮助我们更深入地了解微生物在降解过程中的作用机制和关键酶系。
例如土壤细菌通过菌体内特定的酶类来打破石油烃的碳链，将其降解成较小的化合物，并进一步利用获得能量。
三、石油污染土中微生物的应用前景1. 石油降解生物技术石油降解微生物可以应用于生物处理和生物修复技术中，通过引入具有高效降解能力的微生物来降解土壤中的石油污染物，从而修复受污染的土壤和水体。
这种生物修复技术具有对环境友好、节能减排等优点，被广泛应用于石油污染土壤的治理中。
2. 石油降解酶的应用石油降解微生物中产生的酶在石油降解过程中发挥着关键的作用，通过研究和应用这些酶可以实现高效的石油降解。
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅳ.油泥的预制床修复及其微生物群落变化
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅳ.油泥的预制床修复及其微生物群落变化刘五星;骆永明;余冬梅;滕应;李振高【摘要】通过添加有机肥、调理剂、接种烃降解菌以及搭建温室等方式对某油田的含油污泥进行了大规模的预制床生物修复.结果表明,经过230 d的修复,不同修复处理油泥中的油和脂含量降低了27.5%～46.3%,其中处理RCPG(有机肥+调理剂+接种烃降解菌+温室)的修复效率最高,而在对照中仅为15.1%.经统计分析,在所有处理措施中添加有机肥、调理剂以及搭建温室对修复效率具有显著影响(p<0.05),而投加菌剂效果不显著.生物修复措施在降低油泥中污染物含量的同时也改善了油泥的理化性质,使氮、磷等营养物含量及田间持水率显著升高.同时结果还表明,所有修复处理油泥中的烃降解菌数量、微生物活性与多样性与对照相比均有极显著增加(p<0.01).【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2010(047)004【总页数】7页(P621-627)【关键词】油泥;生物修复;预制床;微生物群落【作者】刘五星;骆永明;余冬梅;滕应;李振高【作者单位】中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),南京,210008;中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),南京,210008;中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),南京,210008;中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),南京,210008;中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所),南京,210008【正文语种】中文【中图分类】X705含油污泥(简称油泥)是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。
油泥中含有数百种有毒有害化合物，其中有些化合物具有致畸、致癌以及致突变效应。
因此，美国环境保护署将其中某些物质如苯、多种多环芳烃等列为优先污染物［1］，并且对于油泥的排放有严格的限制，我国也将油泥列入国家危险废物名录。
石油污染物在土壤中的环境行为研究进展
石油污染物在土壤中的环境行为研究进展李永霞;郑西来;马艳飞【摘要】土壤的石油污染问题已成为全球面临的重要环境问题之一.研究石油污染物在土壤中的环境行为,有助于准确了解其在环境中的归宿以及评价污染土壤对生态系统和人类健康的危害.本文综述了土壤中石油污染物的危害及其存在状态,全面分析了石油污染物在土壤中的吸附/解吸、挥发、渗滤及自然降解等环境行为,并提出了该研究领域存在的问题以及今后的发展方向.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2011(018)004【总页数】5页(P43-47)【关键词】石油污染物;土壤;环境行为;问题与展望【作者】李永霞;郑西来;马艳飞【作者单位】中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100;山东理工大学资源与环境工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】X53;TE991.3石油作为一种重要能源，生产和消费量不断增加，在石油的开采、冶炼、运输和使用过程中的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉等引起的一系列土壤的石油污染问题，不仅造成了石油资源的浪费，而且严重地影响了整个土壤生态系统。
据估计，全世界每年约有10 000亿kg石油及石油产品通过各种途径进入地下水、地表水及土壤中，其中我国就有6亿kg［1］。
在我国辽河油田的重污染区，土壤原油含量高达10 000 mg/kg，是临界值（500 mg/kg）的20多倍，每年新污染土壤1亿kg［2］。
近年来，土壤的石油污染及其治理问题已引起国内外的普遍关注［3～5］。
全面研究石油污染物在土壤中的环境行为，弄清其在土壤环境中的分布、净化及迁移途径，明确现阶段研究和应用中存在的问题，将有利于消除和减少石油污染物在土壤环境中的滞留，对石油污染的防治、管理和生态环境的保护具有重要的意义。
石油污染土壤、地下水的管控、修复措施
石油污染土壤、地下水的管控、修复措施
田晓蔚
【期刊名称】《化工安全与环境》
【年(卷),期】2017(000)047
【摘要】石油污染是现今世界的一大公害，为了消除这一严重的问题，必须树立“环保优先”的观念，并将其贯彻到环保设计理念中去；在设计、施工阶段必须提高标准和质量，确保企业生产线的安全、环保；当环保事故发生时，一定要按照事先设计的应急保护措施进行管控；事故消除后，对污染的地下水、土壤必须制定科学合理的修复措施并严格实施。
【总页数】3页(P22-24)
【作者】田晓蔚
【作者单位】兰州石化公司国储公司
【正文语种】中文
【中图分类】X53
【相关文献】
1.石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅲ.石油污染土壤的植物-微生物联合修复 [J], 刘五星;骆永明;滕应;李振高;吴龙华
2.石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究 [J], 刘五星;骆永明;滕应;李振高;吴龙华
3.石油污染土壤、地下水的管控、修复措施 [J], 田晓蔚[1]
4.石油污染土壤地下水修复拖尾反弹及控制措施 [J], 王永剑;单广波;徐佰青;王山
榕
5.石油污染土壤及地下水的生物修复进展[综述] [J], 金樑;顾宗濂;谢思琴;周德智因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅲ.石油污染土壤的植物-微生物联合修复
石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅲ.石油污染土壤的植物-微生物联合修复刘五星;骆永明;滕应;李振高;吴龙华【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2008(45)5【摘要】在对石油污染土壤理化性质和微生物数量研究的基础上,通过接种含石油降解菌的菌剂、添加营养、定期翻动以及栽种植物等方式对其进行了修复.试验表明,添加氮磷等营养后,土壤中的烃降解菌明显增加,石油降解速率显著加快,但接种菌剂以及定期翻动对降解率没有显著影响.在修复试验进行到120 d后,对部分处理进行了植物修复.试验表明栽种狼尾草后,土壤中石油降解速率显著加快,生物毒性明显降低.另外,试验结束后对土壤中的总DNA进行了提取和基于16s rDNA V3区的PCR-DGGE研究.结果表明,经过修复处理改变了土壤中优势细菌的群落结构,使土壤细菌多样性增强.【总页数】6页(P994-999)【作者】刘五星;骆永明;滕应;李振高;吴龙华【作者单位】中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京,210008【正文语种】中文【中图分类】X506【相关文献】1.石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅳ.油泥的预制床修复及其微生物群落变化 [J], 刘五星;骆永明;余冬梅;滕应;李振高2.石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究 [J], 刘五星;骆永明;滕应;李振高;吴龙华3.石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅰ.一株具有乳化石油能力的细菌分离鉴定 [J], 刘五星;骆永明;滕应;李振高;吴龙华4.微生物——植物联合修复石油污染土壤的研究进展 [J], 谢丽凤;吴卫飞5.石油污染土壤植物-微生物联合修复研究进展 [J], 孙增慧;孙婴婴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
石油烃污染场地环境风险评价与风险管理
石油烃污染场地环境风险评价与风险管理发布时间：2021-09-06T10:20:22.647Z 来源：《科学与技术》2021年 4月 11期作者：黄海伟[导读] 随着我国工业化的不断发展，所带来的环境污染也日益严重，石油烃场地污染是我国较为黄海伟凯谛思建设工程咨询（上海）有限公司上海市200051摘要：随着我国工业化的不断发展，所带来的环境污染也日益严重，石油烃场地污染是我国较为突出的环境问题之一，本文总结了石油烃污染场地的三大特点，基于石油烃污染场地的污染特征和石油烃化学组分复杂性、污染长期性和场地特征差异性，提出基于风险的石油烃污染场地的环境风险评价和风险管理。
Abstract： With the development of the economy, environmental pollution is getting worse. Amongst, the contamination of the petroleum hydrocarbons in China is one of the most sever environmental pollution issue. This paper summarized three characteristics of the petroleum hydrocarbons’ contamination, and rise the discussion of the risk-based environmental risk assessment and risk control regarding to the complicated petroleum components, long term contamination and differences between sites.关键词：石油烃；污染场地；环境风险评价；风险管理Key words: Petroleum Hydrocarbons; Contaminated Site; Environmental Risk Assessment; Risk Control一、引言石油烃场地污染有三个主要的特点，首先是石油的开采量较大，由此导致石油烃污染场地分布十分广泛，无论是对我国还是对世界而言，石油烃的污染场地都十分普遍。
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＊国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB4108—9)、国家科技攻关计划课题(2003BA808A18-1-2)资助 通讯作者,E -mail :ymluo @issas .ac .cn作者简介:刘五星(1975～),男,湖北监利人,博士,主要从事环境微生物与生物修复方面的研究。
E -mail :liuwuxin @issas .ac .cn 收稿日期:2006-06-02;收到修改稿日期:2007-05-22石油污染土壤的生态风险评价和生物修复＊Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究刘五星1,2 骆永明1,2 滕 应1,2 李振高1,2 吴龙华1,2(1中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室,南京 210008)(2土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008)摘 要 采用常规土壤理化分析、微生物培养法以及碳素利用法(Biolog )和发光细菌生物毒性测定等新兴微生态研究方法,研究了石油污染引起的土壤理化性质和微生物功能多样性等微生态的变化。
结果表明,石油污染使土壤有机质含量增加,pH 降低,而对全磷、全钾、速效钾、全氮和水解氮无显著影响。
平板计数显示石油污染对土壤中的细菌总量没有显著影响,但由于石油污染物的刺激作用导致污染土壤中总烃降解菌数以及芳烃降解菌数增加了几个数量级。
Biolog 的研究也表明,石油污染导致土壤微生物Gini 指数、McIn -tosh 指数和McIntosh 均匀度等多样性指数增加,说明石油污染刺激了土壤中微生物的生长,使土壤中微生物多样性增加。
而生物毒性试验表明,石油污染土壤对发光细菌具有毒性,其E C50为1950μg ml -1。
关键词 石油;土壤污染;土壤理化性质;微生物生态中图分类号 Q938.1.3 文献标识码 A 石油是由数百种化合物组成的复合体。
按烃组成一般可分为四类:饱和烃(包括正链烷烃、异构烷烃和环烷烃)、芳香烃(包括单环、双环和多环芳烃)、胶质(由嘧啶、喹啉、咔唑、噻吩、亚砜、氨基化合物组成的复合体)及沥青质(环烷酸、硫化物、多元酚、脂肪酸、金属卟啉的复合物)[1]。
随着石油的生产和消费量的不断增加,在开采、炼制、贮运、使用过程中石油及各种石油产品进入环境而造成的污染问题日益严重。
石油污染的土壤不仅影响植物的生长,还对人、畜健康造成威胁。
目前对于石油污染土壤的修复主要有化学、物理以及生物修复三种。
其中生物修复具有成本低、效果好以及对环境的二次污染小等优点,被认为是最有前景的修复手段[2]。
生物修复主要是利用土壤中的微生物将有毒的有机物分解或降解成为低毒或无毒的物质的过程。
在土壤生态系统中,土壤中大量的微生物作为分解者,是最活跃和具有决定性影响的组分之一,几乎参与了土壤中的一切生物化学反应,在减少或消除石油污染的毒性和降低土壤中的石油经食物链或其他途径对人和其他生物造成的危害方面起着关键作用。
土壤受石油污染后,土壤的理化性质、微生物群落结构、物种多样性等将受到影响。
因此,在进行微生物修复前,需要对土壤的理化性质及微生物生态开展研究。
然而利用传统的培养技术在研究微生物生态方面面临很多问题,其中原因之一是土壤中的大多数微生物(90%～99%)是不可培养的[3,4]。
近年来,基于非培养的生物标志物(biomarker )的测定方法(如磷脂脂肪酸等)已经应用于微生物多样性的研究[5,6],使用该方法无须分离培养就可反映包含那些传统方法不可培养的土壤微生物的群落结构信息。
但是,由于是通过非培养的方法,因而无法获得有关微生物群落总体活性与代谢功能的信息。
目前,以群落水平碳源利用类型为基础的Biolog 氧化还原技术为研究土壤微生物群落功能多样性提供了一种简单、快速的方法[7]。
1991年Garland 和Mill 开始将这种方法应用于土壤微生物群落的研究[8]。
本研究在分析石油污染土壤理化性质变化的基础上,采用常规平板法及Biolog 等新兴技术,测试石油污染土壤的微生物生态变化,以揭示石油污染对土壤理化性质和微生物第44卷第5期土 壤 学 报Vol .44,No .52007年9月ACT A PED OL O GI CA SI NICA Sep .,2007群落结构及功能多样性的影响,并为石油污染土壤的生物修复奠定基础。
1 材料与方法1.1 土样采集 供试土样采自南京近郊某炼油厂附近的耕层土壤(0～20c m),土壤类型为潮土。
将土壤中油含量小于临界值500mg kg-1[8]的土样看作清洁土壤,油含量高于此值视作污染土壤。
采集方法为多点取土后混匀,两种土壤各采3个样,经室温下阴凉处风干,过2mm筛。
其基本理化性质采用常规方法分析[9]。
1.2 土壤中油含量的测定采用重量法[1]测定。
即将10g风干过筛的土壤与等体积的无水Na2SO4混匀,用称重的K-D瓶装入适量二氯甲烷(DCM)经索氏提取24h。
然后将抽提液在减压旋转蒸发仪上减压蒸干,重新称量K-D 瓶并计算出油含量。
1.3 土壤微生物数量测定1.3.1 土壤中细菌、真菌及放线菌的数量测定 采用稀释平板法[10]。
1.3.2 土壤中总烃降解菌和芳烃降解菌数量的测定 参照最大或然数(Most probable number,MP N)法[11]。
1.4 土壤微生物活性和功能多样性分析1.4.1 土壤微生物提取和酶联免疫吸附(E nzyme-linked immunosorbnent assay,ELISA)测定 采用革兰氏阴性(G-)Biolog板,具体方法参照文献[12]。
1.4.2 Biolog数据处理方法 采用95个孔吸光度的平均值(Average well color development,A WCD)来表示微生物的平均活性。
计算公式为:A W CD=[∑(C i-R)]/95,其中,C i为除对照孔外各孔吸光度值,R为对照孔吸光度值。
用计算微生物群落功能多样性公式[13]来分析土壤微生物功能多样性(见表1)。
表1 基于Biolog分析的多样性指数Ta ble1 Divers ity indices based on Biol og多样性指数Indices of diversity用途Purpose公式Formula备注NoteShannon指数Shannon indices 评估丰富度H′=-∑P i·ln(P i)P i为第i孔的相对吸光值与整个平板相对吸光值总和的比率S为发生颜色变化的孔的数目Shannon均匀度Shannon evenness 通过Shannon指数算出的均度J H=H′ln S S为发生颜色变化的孔的数目Gini指数Gini indices 用于评估某些最常见种的优势度的指数D=1-∑(P i)2P i同上M cIntosh指数McIntosh indices 基于群落物种多维空间距离的多样性指数U=(∑n i2)n i为第i孔的相对吸光值M cIntosh均匀度M cIntos h evenness 由M cIntosh指数计算得出的均匀度J U=N-UN-N/SN为相对吸光值总和,S为发生颜色变化的孔的数目1.5 土壤生物毒性分析1.5.1 土壤水浸提液 参照丁克强等[14]略有改动。
具体方法为:按水土比1∶1加入无菌蒸馏水,在25℃下,在振荡机上往复振荡(120r min-1)1h后,离心30min(4000r min-1),过滤备用。
1.5.2 土壤二氯甲烷(DCM)浸提液 称5.0g过2mm筛的风干土壤样品,用DC M索氏提取16h,减压旋转浓缩至5ml,加入5ml二甲基亚砜(DMSO),然后将该混合物继续浓缩至5ml备用。
1.5.3 生物毒性测定与计算 采用明亮发光细菌(Photobacterium phosphoreum)法测定,具体方法参照Jacob等[15]。
毒性计算:将样品的发光输出(mV)除以对照样的发光输出为相对发光强度T3(以%表示),然后求出样品浓度与相对发光强度之间的方程,用样品的EC50表征样品的毒性。
2 结果与分析2.1 土壤中油含量与基本理化性质 由表2可知,污染土壤中的油含量显著高于清洁土壤,也明显高于临界值500mg kg-1。
石油污染对土壤理化性质的影响表现在,污染使土壤有机质显著增加、pH显著降低,而对其他理化性质没有显著影响。
石油是一种含碳的有机化合物,因此石油污染后土壤中的有机质含量明显增加。
有机质是土壤有机碳总和的反映,一般而言其含量是土壤潜在肥力的表现,但这种由于石油污染而引起的有机质提高,并不能完全释放出有效养以供植物吸收利用。
因此,对于石油5期 刘五星等:石油污染土壤的生态风险评价和生物修复Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究849污染的土壤不应该用有机碳指标来判断土壤肥力。
关于石油污染对土壤pH 的影响,Leahy 等[16]认为土壤微生物在降解石油烃时会产生羧酸类中间产物,可能会使pH 在一段时间内降低。
由于大多数土著微生物的最适pH 在中性附近,而本试验清洁土壤pH 为8.1,污染后pH 有所降低而更接近中性,可能更有利于土壤中微生物对石油的降解。
尽管有研究[17]认为石油污染会导致土壤中氮素不足,为固氮微生物提供选择优势,从而导致在石油污染地区土壤中有效氮的浓度增加。
但本文所研究的土壤,在受到石油污染后其中的全氮和水解氮均没有显著变化。
刘五星(1)曾对不同油田46个土壤中的全氮和水解氮进行分析,也发现土壤中的氮含量与油含量之间没有对应关系。
另外,从表2还可以看出,石油污染对土壤的全磷、全钾和速效钾含量没有显著影响,这可能与石油的化学组成有关,因为组成石油的化学元素主要为碳(83%～87%)、氢(11%～14%)、硫(0.06%～0.8%)、氧(0.08%～1.82%)等(1)。
有研究表明,土壤中生物可利用的C ∶N ∶P 在120∶10∶1时有利于土壤中微生物对石油污染物的降解,石油烃污染导致土壤中的碳含量大幅度增加,因此会使氮、磷含量严重不足[20]。
尽管如此,T rindade 等[19]的研究表明,在不同处理的石油污染土壤中烃降解菌占整个细菌的比例为72.03%～99.67%,而本文的研究也表明土壤受到石油污染后石油烃降解菌是土壤中的绝对优势菌。
由此可见,石油污染土壤后导致的氮、磷缺乏,为固氮微生物提供选择优势,从而导致土壤中有效氮的浓度增加是不可能发生的。
因此在进行石油污染土壤修复时需要添加相应的氮、磷营养元素来增强土壤中微生物的活性,从而加快石油的分解。
(1)刘五星.石油污染土壤的微生物生态特征和生物修复研究.中国科学院博士学位论文,2006表2 土壤中的油含量与主要理化性质1)T able 2 Oil cont en ts and p hysico -chemical prop erties of the s oils土样Type of s oils油含量Oil content (mg kg -1)pH(H 2O )有机质O .M .(g kg -1)全氮Total N (g kg -1)水解氮Hydrol ysabl e N (mg kg -1)全磷Total P (g kg -1)全钾Total K (mg kg -1)速效钾Availabl e K (mg kg -1)污染土壤Contaminated soil 12170±630Aa 7.4±0.2Aa 48.4±8.1Aa 2.86±1.55Aa 97.13±15.90Aa 0.81±0.05Aa 21.23±0.91Aa 131.0±8.2Aa清洁土壤Clean s oil280±120Bb8.1±0.2Bb 25.4±7.2Bb 0.86±0.22Aa 69.60±21.51Aa 0.79±0.04Aa 19.58±1.84Aa 166.3±93.9Aa 1)表中同一列数据后的小写字母为5%显著差异水平,大写字母为1%显著差异水平The l ower case l etters s tand for 5%s ignificant level of dif -ference and the capital letters for 1%si gnificant l evel of di fference2.2 土壤中细菌、真菌、放线菌、总烃降解菌和芳香烃降解菌的数量 表3显示,两种土壤中的细菌、放线菌数量不存在显著差异。