原油污染土壤的生物修复技术研究
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。
石油污染土壤的生物修复技术
据所调查的253 个地质灾害点中，共有 117 个崩塌点，占灾害点总数的46. 2%， 以小 中型崩塌体( 8 处) 次之，占崩塌体总数的6 .
因 分析. 中国 灾害与防治学报， 地质 2006,
第 13 卷(3 期) : 114- 117 . [6 ] 郑春明等. 山区滑坡、崩塌、泥石流成 因分析及防治对策【 ] . 浙江水利科技， J 2000 , (2): 30- 32 . [71 刑永强等. 河南省灵宝市地质灾害特征、 分布情况与防治对策.河南理工大学学报， 2006 , 第 25 卷(5 期) : 372一 . 376
20 0 7 NO . 0 1 S C IENC E & TEC HNOLOGY INF OR M A TION
资源与环境
石油 污染 土壤的生物修复技术
(1. 长江大学化工学院环境工程专业
杨福俊’ 李大彬2 434023 ; 2 . 荆州市环境保护科学技术研究所
434023)
摘 要: 介绍了几种主要的石油污染土壤的生物修复技术、技术应用现状及存在的问题，探讨了今后研究的主攻方向。 关键词: 石油污染 土壤 生物修复
土 中石 污物 解 壤 的 油 染 降 成CO， O或 和H2 转
化为无害物质，使污染的土壤生态功能得到 修复的工程技术系统。生物修复技术由于其 独特的优势，近年来受到 染的生物修复 技
术有两类[71: 一类是微生物修复技术，另一类 是植物修复技术。生物修复技术按修复的地 点又可分为原位生物修复和异位生物修复。 ，t 原位修复技术 . 原位修复技术是指1 81，在受污染的地区 直接采用生物修复技术，不需将污染物挖掘 和运输， 一般采用土著微生物， 除了要加入营
塌、 式 塌 滑 式崩 三 类 6 倾倒 崩 和 移 塌 大 [3, 1
石油在土壤中的迁移转化及修复研究 石油烃污染土壤[优质材料]
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专业资料
1
目录
石油简介
石油进入土壤的途径
石油在土壤中的迁移转化
石油的危害
石油污染土壤的治理修复
专业资料
2
石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
专业资料
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石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很 大（30 ~ -60摄氏度），沸点范围为常温到 500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，
• 范伟等的研究表明，利用曝气修复技术可有效去 除挥发性污染物，且增加曝气流量有利于提高污 染物去除效 率，高渗透率介质中污染物去除效率 要高于低渗透率介质。
专业资料
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化学修复：
光催化法 化学洗涤法 化学氧化法
专业资料
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光催化法：
• 在有 O2条件下，利用太阳光能促使石油污染物发 生氧化分解。但这种自然降解方式降解速度较 慢。目前开发新型光催化剂方面的研究较多，一 般有氧化钨、硫化锌、二氧化钛等光催化剂。
专业资料
生物相对活性较高的 土壤其自身降解石油 污染物的能力越强， 研究表明，石油污染 的土壤中三大类群微 生物相对数量细菌最 多， 放线菌次之，真 菌数量最少
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石油污染土壤的修复：
物理 修复
化学 修复
生物
修复
专业资料
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物理修复：
• 20 世纪 80 年代以前的焚烧法、热修复法、换 土法、隔离法、机械法等物理方法，要求高温、 机械设备或更多人力等，成本较高，而且没有 从根本上解决污染问题，主要是使污染物发生 了转移，还需要对污染物进一步处理。目前， 这些物理方法多应用于一些突发性紧急事件。 （焦海华等，12年）
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。
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。
固定化微生物技术修复PAHs污染土壤的研究进展
固定化微生物技术修复PAHs污染土 壤的研究进展
基本内容
固定化微生物技术修复多环芳烃（PAHs）污染土壤的研究进展
多环芳烃（PAHs）是一种具有致癌性和基因毒性的有机污染物，在环境中广 泛存在并严重危害人类健康。土壤是PAHs的重要污染源之一，因此，修复PAHs污 染土壤具有重要意义。近年来，固定化微生物技术作为一种新型的污染修复技术， 在PAHs污染土壤修复方面展示了良好的应用前景。本次演示将介绍固定化微生物 技术修复PAHs污染土壤的研究进展。
在过去的几十年里，微生物修复技术得到了广泛。尤其是近年来，随着基因 组学、生物信息学和生物工程学的快速发展，微生物修复技术取得了显著进展。 其中，基因工程、生物传感器、植物修复和微生物联合应用等方面是研究的前沿 和热点。然而，这些技术在应用过程中仍存在一定的问题和局限性。例如，基因 工程菌的稳定性、生物传感器的灵敏度、植物修复的效率以及微生物联合应用的 效果等都需要进一步优化和提升。
研究现状
微生物修复技术按作用方式可分为接种微生物、促进微生物和生物反应器三 大类。接种微生物是通过向污染土壤中添加具有分解污染物能力的微生物，促进 其生长繁殖，从而实现污染物降解。促进微生物则是通过向土壤中添加营养物质， 改善土壤环境，促进土著微生物对污染物的降解。
生物反应器是将污染土壤置于生物反应器中，通过微生物的作用实现污染物 降解，同时对降解产物进行回收和利用。这些方法在重金属、有机物和复合污染 土壤修复方面均取得了显著成果。
石油污染修复技术及案例分析
石油污染修复技术及案例分析石油污染是当今世界所面临的一个严重环境问题。
由于石油及其衍生品的广泛使用，石油泄漏的事故时有发生，不仅给自然环境带来巨大的破坏，同时也对人类的健康和生存环境构成威胁。
为了解决石油污染所带来的问题，许多石油污染修复技术不断涌现并得到了广泛的应用。
本文将探讨一些主要的石油污染修复技术及其相关案例分析。
一、物理方法物理方法是石油污染修复的常见手段之一。
该方法通过物理手段将污染物与底泥或水分离，从而实现石油污染的修复。
物理方法包括吸附、分散、机械分离和气泡浮选等。
吸附法是常用的物理方法之一，利用吸附剂将石油污染物从水或土壤中吸附出来。
例如，使用活性炭、沸石和生物质炭等材料进行吸附可以有效去除水中的石油污染物。
分散法是通过添加分散剂将石油污染物分散成微小颗粒，使其更容易与水分离。
这种方法常用于水体中的石油污染修复。
机械分离法是通过使用机械设备将石油污染物与水或土壤分离。
例如，使用离心机可以将水中的石油分离出来。
气泡浮选法是通过注入气泡来促使污染物浮起。
这种方法广泛用于处理含有大量石油的水体。
案例分析：2005年，美国墨西哥湾发生了历史上最严重的石油泄漏事故之一——BP公司的地平线号石油钻井平台爆炸。
这起事故导致了大量的石油泄漏，对海洋生态系统产生了巨大影响。
为了修复石油污染，当时采取了物理方法中的气泡浮选法。
利用气泡浮选法，石油污染物可以从水中分离出来，并最终被收集起来。
这一修复技术被采用后，效果显著地减少了石油对海洋环境的破坏，并有效保护了世界上最重要的生态系统之一。
二、化学方法化学方法是另一种常用的石油污染修复技术。
该方法通过添加化学品改变石油污染物的性质，并使其变得更容易移除。
化学方法包括氧化、还原、酸洗和中和等。
氧化法是利用氧化剂将污染物氧化成较易分离的物质，从而实现污染物的修复。
例如，使用过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂可以对石油污染物进行有效分解。
还原法是通过添加还原剂还原石油污染物，使其变成不溶于水的物质。
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
石油污染土壤植物一微生物联合修复技术研究进展
际土壤中。Ｒ ｙ ａ 发现植物根区壤有机碳含量 ， 可有效阻止土壤 中有机化合物 向地下水 中转
移 ，进而提高了微 生物对污染物 的矿化作用 。陈小兵等 研究了植物内
动物联合修 复技 术的研 究进展 ，并详细叙 述 了两种 联合修 复技 术的应
参 考 文 献
目 前， 治理石油 污染土壤 的主要方法有化学修复 、 物理修复 和生物
修复三大技术 。 生物修复技术投入成本较低 、 可以大面积应用 、 不产生
二次污染 ，因此越来越受 到科技人员 的重视 ，它也是 目前最具潜力 的土
壤修复技术之一 。植物一 微生物联合修 复技术也被普遍应用 于石油 污染
土壤的修复过程 中。
一
［ １ ］ 李春荣， 王文科， 曹玉清， 等． 石油污染土壤 的生态效应及修复技 术研 究 ［ Ｊ ］ ． 环境科 学与技术， ２ ０ ０ ７ ， ３ ０ （ ９ ） ： ４ － ６ ．
、
植物一 微生物联合修复技术
［ ２ ］ 马传 鑫． 不同含 盐量石油污染土壤 的植物一 微 生物联合修复效率
［ Ｍ ］ ． 天津理工大学，２ ０ １ １ ．
在 自然环境 中存在大量能利用石油烃的微生物 ， 微生物在酶系统作
用下 ， 能把石油彻底降解转化为水和二氧化碳等 。 植物与特有 的菌根真
菌或根 际菌群协 同作用 ，可以更高效地 吸收和降解石油 中的有机污染 物。李春荣… 研究发现细菌的引人显著加快玉米 、向 日 葵修复石油污染 土壤的速度 ，石油降解率分别提高 ７ １ ． ３ ％、６ ４ ． ６ ％。马传 采用植物一 微生物联合修复技术研究石油污染土壤的降解效率 ， 当盆栽土壤 中含油
目前 ，国内外有关植 物一 微生物 一 动物联合修复技术 的报道较少 ，
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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我国污染土壤生物修复技术研究现状及发展展望
五、展望未来发展方向
虽然我国在污染土壤生物修复技术方面已取得一定成果，但还存在一些问题， 如修复周期长、成本较高以及对复杂污染土壤的修复效果不稳定等。因此，未来 研究应以下方向：
1、强化对关键修复过程的机理研究：深入探讨污染物降解、植物吸收和微 生物与植物相互作用等关键过程的机理，为优化生物修复过程提供理论依据。
研究方法
本次演示采用文献综述、实地调查和实验研究相结合的方法，对石油污染土 壤的修复技术进行研究。通过文献综述，系统梳理各种修复技术的优缺点及研究 进展；通过实地调查，了解我国石油污染土壤的分布、成因及现状；通过实验研 究，探究不同修复技术在实验室条件下的修复效果。
成果与不足
经过文献综述、实地调查和实验研究，本次演示得出以下结论：各种修复技 术都有其优点和不足，没有一种方法能够完全适用于所有情况；物理修复虽然见 效快，但成本高、难以大规模应用；化学修复虽然能够迅速降低土壤中的石油含 量，但容易产生二次污染；生物修复虽然环保、节能、成本低，但修复时间较长， 受环境因素影响较大。目前，亟待解决的关键问题包括提高修复效率、降低修复 成本、减少二次污染以及优化生物修复等。
3、复合污染：由于多种重金属在环境中可以相互转化和迁移，使得土壤中 的重金属污染常常呈现出复合污染的特点。这不仅增加了治理的难度，也使得生 态环境的修复更为复杂。
三、生物修复技术研究进展
生物修复技术是一种利用生物体及其衍生物对重金属进行吸收、转化、降低 或消除污染的技术。根据作用机制的不同，可分为以下几种类型：
结论
石油污染土壤的修复技术是环境保护和生态建设的重要组成部分。本次演示 通过对现有修复技术的分析，指出了各种技术的优缺点以及面临的问题，并展望 了未来的研究方向。结果表明，单一修复技术难以达到理想的修复效果，组合应 用多种修复技术、研发新型高效环保的修复剂和添加剂、改良微生物和植物品种 以及加强政策引导和市场推动是未来研究的重要方向。
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。
微生物强化修复盐渍化石油污染土壤研究
０环 引 言
而成 的 新 陆 地 ， 渍 化 土 地 面 积 占全 区 土 地 面 积 的 一 盐
。 。
质如 表 １ 。
表 １ 被 修 复 土 壤 的 理 化 性 质
胜 利油 田所处 的黄河三角 洲是黄 河百余 年来 冲积 境 Ｆ ０
Ｎ
半傈 札 ，． 以上 的重 盐 碱地 约 占 １ ４］］生 态 环境 以上 ０ ８ ／１ ， 。
为 ９ 。 实 验 方 案 见 表 ２ ０ｄ 。
１ １实 验 材 料 ．
石油 污染 土壤采 集 于胜利 油 田某 井 厂 附近 ， 土壤 经 ５ｍＦ 的筛 过筛 ， ｌ ｌ 混合 均匀 后 测定 土 壤 的石 油 烃 含 量 、Ｈ 值 、 ｐ 土壤 的氮 、 、 机 质 、 磷 有 水分 及 可 溶 性 盐分 含量等 ， 测定方 法 参照 文 献 ］ 被修 复土 壤 的理 化性 ，
２１ 年４ 。１ 月
刘 其友 等 ： 生 物 强 化修 复 盐 渍化 石 油 污 染 土 壤研 究 微
・ ９・
表 ２ 石 油 污 染 盐 碱 土壤 微 生 物修 复 实 验 设 计
时油恤 壤 的修 复 效 果 最好 。 ， Ｎ土 对
关 Ｍ一３ 气 键 词 微 生 物 修 复 盐 渍 化 土 壤 石 油 污 染 复 合 菌 株 Ｃ １ 影 响 因素
Ｐ
中图分类号 ： １２ ｘ ７ 田
Ｅ
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文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ — ｌ ８ ２ １ ） ２ ０ ０ — ３ ０ ５ ３ ５ （ ０ １ ０ ０ ８ ０
刘 其 友 ， 国 石 油 大学 （ 东 ） 学 化 ＿ 院 在 读 博 士 研 究 生 ， 究 方 向 为环 境 生 物 工 程 。通 信 地 址 ： 中 华 化 丁学 研 青岛 经 济 技 术 开 发 区 长 江西 路 ６ ６号 中 国 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]。
土壤石油类污染物强化生物修复技术研究进展
０
子 受体 、 营养元 素等都 对 污染物 的降解产 生较 大的影 响 。 气虬
Ｐ
Ｒ 关键词 石 油烃类 土壤 污染 生物修 复 高效降 解茵群
田 Ｅ 中图 分 类 号 ： ５ Ｘ ３
影 响 因素
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ：１ ０ ～ ｌ ８ ２ １ ） ４０ ６ ４ ０ ５３ ５ （ ０ １ ０ ０ ０ ０
物 的繁 殖 ， 终达 到 分 解 消耗 污 染 物 的 目的 ； 位修 最 异 复需 要移 动 受 污染 的 区域 到邻 近 地 点或 反 应器 内进
王兵 ，９ １年毕 业 于 西 南 石 油 大 学环 境 工 程 专 业 ， １９ 教授 ， 在 西 南 石 油 大学 化 学 化 工 学 院从 事油 气 田废 水 处 理理 论 与技 术 、 境 生 态修 复 等 方 面 的 现 环 研 究 。通 信 地 址 ： 四川 省 成 都 市 新 都 区新 都 大 道 ８号 ，１５ ０ ６０ ０
外酶 的形式存 在 ， 细胞 内合 成后 转 移 到细 胞外 在 。，
进 而 引发 一 系 列 自 由基 反 应 ， 现 有 机 污 染 物 的转 实 化， 由于 转 化过 程 在细 胞 外进 行 ， 因此使 得 细胞 更 具
物 的降解能力 和人 为创造 的适 宜降 解条 件 ， 促进 微 生
１ 土 壤 强 化 生 物 修 复 技 术
强 化生物 修 复技 术＿ （ ｎ ａ ｃｄｂｏｅ ｄａｉｎ ２ ｅ ｈ ｎ ｅ ｉｒｍｅ ｉ ｏ ） ］ ｔ 是通过 优化生 物生 长条件 ， 采取 通风 、 肥 、 施 驯化 高效
由于微 生物种 群 的多样性 ， 可能 存 在着 一些 被化 合物
诱 导产 生降解 目的污染 物的酶 ， 种酶 有专 一性 的基 这 因编码 ， 存在 于染 色体上 或者质 粒 上 ， 过诱 导 、 通 驯化
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。
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。
石油污染土壤生物修复技术方案
石油污染土壤生物修复技术方案1、生物投加法1.K高效微生物的投加自然环境中存在可降解石油污染物的微生物，但其数量通常较低,仅占微生物总量的0.1%。
当土壤石油污染发生后，为实现环境的自我修复，高浓度的石油污染物对土壤中能够耐受和利用石油组分的微生物产生驯化和富集作用，可使石油降解微生物的数量升至1%~10%。
然而这一过程的启动相当漫长，而且土著种群往往并不具备降解所有石油组分的能力。
生物投加法通过投加高效石油降解微生物解决土著种群数量不足、活性受抑制以及降解能力有限的问题。
用于投加的微生物包括土著微生物、外源微生物和基因工程菌。
Sidorov等将土著微生物投加到原油污染土壤中，修复2年后，去除了污染土壤中78%的原油oMercer等针对ExxonValdez号溢油污染事件，将4株不同假单胞菌的XYL、NAH、CAM、OCT质粒结合转移至同一菌株，构建拥有多坯降解能力的超级细菌，该细菌可在几小时内分解60%的浮油。
与添加上述2种微生物不同的是，添加外源微生物的有效性存在较大争议。
Venosa等［39］以风化的Alaska原油为碳源测试了10种不同类型的商业菌剂对石油污染物的去除效果，结果表明，只有2种商业菌剂对石油污染物的降解起促进作用。
外源菌种只有既能够适应潮间带环境，又能够与土著微生物竞争营养物质并且避免被原生动物捕食，才能发挥其修复作用。
因此，从石油污染土壤中筛选、驯化高效菌种和构建菌群是提高其环境适应性和竞争性的有效方法。
1・2、固定化微生物的投加为了克服高效微生物投加后，启动速度慢、对环境条件敏感及与土著菌种竞争处于劣势等问题，可以利用固定化技术强化石油污染物的去除。
固定化载体能够为微生物提供良好的微环境，帮助其抵抗不利土壤环境的侵害和土著微生物的竞争，提高其数量、活性及稳定性。
另外，固定化载体还可加大土壤的孔隙度，从而加强氧气的传质速率, 最终提高石油污染物的生物修复速率。
目前，固定化微生物的研究大多局限于实验室小试和中试水平, 鲜见有关现场应用的研究报道。
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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经 过 一 个 冬 季 后 ， 在 ２００４ 年 ５ 月 进 行 测 试 发 现 ： 油 降解 素 污
Ｏ Ｌ Ａ Ｏ 生物制品使污 泥的含油量为 ２ ，Ｚ 一 型生物制品使污泥 的含 ＩＧ ＴＲ ％ Ｌ１
油量 １ ０ ％ 处 理效 果 更 不 明 显 。说 明冬 季 微 生物 基 本 不 产 生 降解 作 用 。 ．４， 继续检测，同时给 ｚ 一 Ｌ １型生物制品的试验区块每二周喷洒一次生 物 Ｄ营养素和 生物 ｓ表面活 性剂 ，试验发 现 ： 污油降解素 ０ Ｌ Ａ Ｏ ＩＧ ＴＲ 生物制品的试验区块含 油率下降速度 更加缓慢 ，通过近 ５个月的反应 ， 含 油率 由 ２ ％下降到 １ ％。而 ｚ —ｌ型生物 制品的试验 区块含 油率下降 Ｌ 速度 相对 较快，通过近 ５个月 的反应 ，含油率 由 １ ％下降到 ０ １ ５ ．８ ％，达 到国标要 求的指标 。 通过 该试验说明 ： 于污油降解素 Ｏ Ｌ Ａ Ｏ 对 Ｉ Ｇ Ｔ Ｒ生物 制 品 ， 在 后 续 处 理 中需要 补充菌种或增加营养物质才 能使处理效果达到国家排放标准 。
两 种产 品共 同使 用其 降解 原油 的速度 明显 加快 ，但 并不 是单 独 使用 时降解速 度的加和 。 然 后算 出每 个 时间段 降解 原油 的 百分 比，可 以看 出速度 的变 化 情 况，进而 总结 随着 时间 的推移微 生物 降解 能力 的变化趋势 ． （ ）污 油 降 解 素 在 初 始 反 应 的 １５ 天 内 ， 降 解 速 度 较 快 ， 平 １ 均每 十天达到 ２ ％以上；试验后期 ，由于残余含 油量 变小、分解难度 Ｏ 增加 及环境温 度 的降低 ，导致 降解速度 明显下 降。 （ ２）对 于 Ｑｘ 型 微 生物 产 品 ， 由于 菌类 激 活后 ，每周 按 时添 加 生 物 活 性 剂 ，在 整 个 试 验 过 程 中 ， 降解 速 度 始 终 保 持 在 平 均 每 十 天 降解 原油 ｌ ％左右 。 ０ （ ３）对 于 ０Ｉ Ｇ Ｔ Ｒ污 油 降 解 素 和 Ｑ ＬＡＯ ｘ型 微 生 物 产 品 共 同使 用 的 情 况 ，在 初 始 反 应 的 １ ５天 内 ， 污 油 降 解 速 度 平 均 每 十 天 １ ％左 右 ； 在 ５ 随后 的 ２ Ｏ天 内 ，污 油 降 解 速 度 迅 速 增 加 ，上 升 到 平 均 每 十 天 ２ ％左 右 ， ５ 增加 了 １％ ０ ，并 且 使 土 壤 中污 油 的含 油 率 下 降到 １ ５ ． ％以 下 ； 在 此 之 后 ， 分 解 速 度 明 显 减 小 ，但 与 单 一 产 品 的 分 解 速 度 相 比 ， 两种 产 品 联 合 使 用 ，在 低 含 油 率 的实 验 条件 下 ，仍 然 具有 较 好 的 原油 降解 率 。
应 用 技 术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ●Ｉ
原油 污染 土壤 的 生物修 复技 术 研 究
，
郑秀 山
刘 建 强
（ 大庆 油 田有 限责 任公司储运 销售分 公司 黑龙江 大庆 １ ３ ０ ） ６ ０ ０
［ 摘 要 ］ 文就 原油污 染土壤 的生物修复 技术做 一探讨 。 本 ［ 键 词 ］ 壤 污 染 修 复 关 土 中图分类号 ：ｘ ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — １ ｘ（ ０ ０ ２ — １ ９ ０ ９ ９ ２ １ ） ５ ０ — １ ０ ４ ９ （一 ） 前 言 针 对 大 庆 油 田 的 实 际 状 况 ， 分 别 对 目前 存 在 的 三 种 不 同 类 型 的 固态含油废弃物进 行了三种不 同类 型的生物修 复试验研 究，以考核研 制 的 ｚＬ 一１型 高 效 微 生 物 产 品 的 处 理 效 果 以及 适 应 性 。 （ ）探 索 性 试 验 研 究阶 段 二 采 用对 比试 验 研 究的 方法 ，通 过 在 同样 的环 境和 处 理条 件 下 ， 新研 制的 Ｚ 一 Ｌ １型高效微 生物 产品与美国生产 的 Ｏ Ｌ Ａ Ｏ Ｉ Ｇ Ｔ Ｒ污油 降解素 产 品进 行 处 理 效 果 的对 比试 验 ，根 据 处 理效 果评 价 新 研 制 产 品 的 效 果 。 下面 分别介绍三 种不 同类 型的固态含 油废弃物 的生物修 复试验情 况 。 试 验 过 程 及 现 场 情 况 ：２ ０ ０ ４年 ８月 １ ４日 ， 我 们 选 取 采 油 七 厂 一 矿 的 ８ — ８井 开展 了现场试 验，该井场 周围的土壤 已经板结 、硬化 ， ９７ 井 口附近 遗落 了大量 污 泥 ， 当时井 口状 况如 下 ： 首 先 将 井 场 污 染土 壤 翻 耕 、 平 整 ，形 成 面积 约 １ Ｏ 厚度 ３ ｃ Ｏ ｍ， ０ｍ 的 实验 区 块 ，将 其 分 为 ３块 ， 开 展 ３种 不 同 方 案 的 试 验 。 方 案 一 ： 进 口 ０Ｉ Ｇ Ｔ Ｒ污 油 降 解 素 的试 验 ＬＡＯ 方 案 二 ： 新 研 制 的 ｚ 一１型 微 生物 产 品 的 试 验 Ｌ 方案三 ：进 口０Ｉ Ｇ Ｔ Ｒ污油 降解 素和新研制 的 ｚ 一 ＬＡ Ｏ Ｌ １型微 生物 产 品 联合 作用 的试 验 。 试验于 ２ ０ ０ ４年 ８月 １ 日开 始 接 种 ， ８月 ｌ ４ ５日开 始 取 样 分 析 ， 试 验于 １ ０月 ２ ０日由于气候关系取样暂时停止 ，等待 明年继续 取样 观察 。 现场试验 共进行 了 １ ０周 。９月 ２ ５日，我们 在第三 块试 验区播种 了黄 豆 ，２０多天 后 已长 出黄豆 苗， Ｆ面 是 １ ０月 １ ８日拍摄 的现 场照 片。
新研 制 的 ｚ 一 型 高效 微 生物 产 品 与 美 国 生 产 的 Ｏ Ｌ Ａ Ｏ Ｌ１ Ｉ Ｇ Ｔ Ｒ污 油 降 解素 产 品处理 效 果基本 一致 ，其最 终处 理效 果 略好 于进 口产 品。