含油土壤微生物修复技术

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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

石油污染土壤的生物修复技术综述石油污染土壤对环境和人类健康造成的危害已经引起了广泛的关注。

生物修复技术因其环境友好、高效、低成本的特点,成为治理石油污染土壤的一种有效方法。

本文综述了常用的生物修复技术,包括生物增强、生物降解、植物修复和微生物修复。

生物增强是通过添加外源微生物或提高土壤中存在微生物的代谢活性来促进微生物降解污染物的过程。

研究表明,添加某些特定的微生物菌株能促进石油污染土壤中烃类化合物的降解。

例如,添加可降解苯的菌株能加速草地土壤中苯的降解,同时增强土壤的微生物降解能力。

生物降解是指利用土壤内生或人工添加的微生物利用石油烃污染物作为能源进行代谢分解的过程。

这种方法需要微生物对污染物具有高度的适应性,能够将石油烃降解成无毒、易于溶解的化合物。

该技术的好处是通过自然生物降解过程,可以有效地降低处理成本并减少环境风险。

植物修复是通过植物的特性来清除石油污染物。

植物通过吸收、转移和稀释有毒化学物质,将它们转化为无机化学元素,然后由微生物进行降解。

该技术可分为菌根植物和非菌根植物两类。

菌根植物通常生长在污染区域附近的土地上,它们的菌根能与土壤中的微生物形成共生关系,帮助去除有害石油成分。

而非菌根植物则通过吸收石油污染物并通过雨水和蒸发等过程将其排入大气中。

微生物修复是一种以微生物为中心的生物修复技术,利用微生物对污染物进行基础代谢和攻击转化来清除石油污染土壤。

相比于传统的生物修复技术,它具有空间位置特异性、泛酶覆盖、反应能力强等优点。

微生物修复技术还可以通过基因工程技术的手段对微生物进行改良和提高降解效率。

综上所述,生物修复技术是一种环保、高效、低成本的治理石油污染土壤的有效方法。

但是,在实践中,单一的治理方法往往难以完全去除石油污染物,需要组合使用多种技术以达到更好的治理效果。

因此,未来石油污染土壤修复领域需要进行更深入地研究,以开发更完善的技术来解决土壤污染问题。

石油污染土壤的微生物修复技术 综述

石油污染土壤的微生物修复技术 综述

石油污染土壤的微生物修复技术摘要:石油是现代工业的重要能源,但各种泄露事故造成越来越严重的环境污染,并且石油对土壤的污染有着与独特的特征。

解决土壤石油污染的方法有物理修复、化学修复和生物修复,其中石油污染土壤的微生物修复技术以其高效、环保等优点备受关注。

选择具有高效降解能力的微生物是治理石油污染的关键环节,目前主要集中在土著微生物的分离筛选、构建高效降解能力的微生物菌群、以及构建基因工程菌。

生物强化技术是通过接种高效降解菌株(群) 或增加营养盐、表面活性剂等方式提高微生物代谢活动以去除污染物的过程。

石油污染土壤的微生物修复技术已经被用于工程实践,按修复的地点又可分为原位生物修复和异位生物修复。

本文在最后对石油污染土壤的微生物修复技术进行了展望。

关键词:石油污染土壤,微生物,修复技术Bioremediation Technology of Soil Contaminatedby PetroleumAbstract:Oil is the important modern industrial energy, but a variety of leak caused serious environmental pollution, and oil pollution of the soil has its’unique characteristics. To solve the oil contamination in soil, physical repair、chemical remediation and bioremediation have applied, microbial remediation of petroleum contaminated soil with its high efficiency、environmental protection and other advantages of concern. Effectively degrade microorganisms are the key aspects of the treatment of oil pollution, mainly concentrated in the indigenous microbial screening, constructing of microorganism flora with high efficiency degradation, and constructing genetic engineering bacteria. Bioaugmentation technology is efficient degradation by vaccination strains (group) or to increase the nutrient, a surface active agent to improve the microbial metabolic activity to remove pollutants in the process. Microbial remediation of petroleum contaminated soil has been used in engineering practice, according to the location of the repair, it can be divided into in situ bioremediation and ectopic bioremediation. Article in last prospect microbial remediation of petroleum contaminated soil.Key words: Soil contaminated by petroleum,Microorganism ,remediation technology一、石油污染土壤特征1.1土壤污染土壤污染是指人类活动所产生的物质(污染物),通过多种途径进入土壤生态系统,其数量和速度超过了土壤容纳的能力和土壤净化速度的现象。

微生物修复石油污染土壤的4类核心技术

微生物修复石油污染土壤的4类核心技术

微生物修复石油污染土壤的4类核心技术石油类物质进入到土壤中不仅破坏原来生态系统,而且严重损害身体健康。

目前,针对石油污染土壤微生物修复手段是一种新兴实用的污染物治理技术,主要包括:生物刺激、生物强化、固定化微生物技术和植物-微生物联用技术。

其具有成本低、效率高、消耗少、对环境影响小和无二次污染的优点,正逐步成为石油污染土壤治理的热点领域,然而微生物修复技术在环境中应用也同时具有不确定性和潜在的风险。

文章着重介绍国内外目前主要的微生物修复手段的研究成果及进展情况,并对微生物修复技术的发展进行了合理展望。

目前认为石油污染土壤的形成途径有三种:① 落地油污染;② 污水排放和灌溉;③ 空气污染。

石油一旦污染土壤,自然修复过程十分缓慢,其理化性质以及土壤机械组成等会发生改变,进而直接或间接地影响农作物生理过程。

20世纪80年代以前,处理石油污染土壤的主要方法是物理或化学方法,这些方法不仅成本高,且后续处理比较困难。

80年代以来,人们将注意力转向生物法治理石油污染土壤,通过改变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,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和对土壤修复较为彻底、最有前途的污染修复技术。

环境中降解石油的微生物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。

许多微生物有以石油烃为唯一碳源和能源而生长的能力。

目前已发现100多个属、200多种微生物能够氧化降解一种或多种石油烃类。

目前研究表明,能够降解石油烃的微生物,主要是细菌和真菌。

在海洋生态系统中的石油烃类降解主要依靠细菌,而在淡水和陆地生态系统中的石油烃类降解中占主导地位的则为真菌。

运用微生物治理石油污染是因为其特点是:种类多、分布广、个体小、繁殖快、比表面积大、容易变异等。

微生物降解石油时,其内部发生一系列酶促反应,会产生氧化还原、脱羧、脱氨、脱水等作用,因此对于石油降解、物质能量利用会更加高效。

微生物在油污染土壤修复中的作用机制与应用研究

微生物在油污染土壤修复中的作用机制与应用研究

微生物在油污染土壤修复中的作用机制与应用研究一、引言油污染土壤修复已成为当今环境保护领域的热门研究方向。

微生物作为天然的生物资源,在油污染土壤修复中具有不可忽视的作用。

本文旨在探讨微生物在油污染土壤修复中的作用机制以及其应用研究进展。

二、微生物对油污染土壤的降解作用微生物在油污染土壤修复中发挥着重要的降解作用。

微生物降解油污染物的过程主要经历生物吸附、生物降解和转化过程。

1. 生物吸附微生物通过生物吸附来提高油污染土壤中油的可降解性。

微生物表面的胞外聚合物能够吸附和固定油污染物,增加微生物与油污染物的接触面积,促进降解反应的进行。

2. 生物降解微生物通过产生特定的酶来降解油污染物。

酶能够催化油污染物的分解,将其转化为无害的物质,如水和二氧化碳。

常见的降解酶包括脂肪酶、蛋白酶和芳香化合物酶等。

3. 转化过程在生物降解的过程中,微生物能够将油污染物进行转化。

该转化过程通常包括溶解、氧化、还原等反应。

通过这些反应,微生物能够将油污染物中的有毒物质转化为无毒或低毒的物质。

三、微生物在油污染土壤修复中的应用研究进展微生物修复技术已经广泛应用于油污染土壤的修复中。

以下是几种常见的微生物修复方法:1. 生物植物修复法生物植物修复法是利用植物与微生物的共生关系,共同进行修复的方法。

通过选择具有耐油性的植物,与降解菌共同作用,可有效修复油污染土壤。

2. 生物堆肥法生物堆肥法是将含油污泥与堆肥原料混合,在适宜的条件下利用微生物进行降解。

该方法具有简单、经济的优点,可有效降解油污泥。

3. 微生物启动法微生物启动法是通过添加含有特定降解菌株的菌剂,快速启动油污染土壤的修复过程。

该方法具有启动快、效果显著的特点,被广泛应用于油污染土壤修复中。

四、微生物修复技术面临的挑战与展望虽然微生物修复技术在油污染土壤修复中具有巨大的潜力,但仍面临一些挑战。

例如,微生物的生长环境和条件限制了其修复能力的发挥。

此外,油污染土壤的复杂性也使得微生物修复技术的应用受到限制。

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

石油污染土壤的生物修复技术综述生物修复技术是一种利用活的微生物或其代谢产物去除或降解有机或无机污染物的技术。

在石油污染土壤的修复中,其中一个主要的生物修复技术是生物耦合,即同时使用多种微生物或利用多种生物化学机制去降解污染物。

本文将从以下几个方面,综述不同种类的生物修复技术在石油污染土壤中的应用情况和发展趋势。

1. 土壤微生物对石油污染物的降解土壤微生物是一种重要的自然资源,它们可以分解分子量较小的石油组分,例如BTEX (苯、甲苯、乙苯和二甲苯)等,降解后产生水和二氧化碳。

在这个过程中产生的微生物群落可是志愿的、需要一段时间的适应。

因此,生物处理可能需要长达数月到数年的时间。

2. 自然栖息地提供的环境自然栖息地与工业区域不同,因为它们不受化学物和物理变化的影响。

这些自然生境可能包括湿地、河口和河边,会有很多微生物生存,这些生态系统能在一定程度上自己清理污染。

例如,生物膜和溶解有机物(DO)浓度与中兴趣污染物浓度相关。

当DO浓度足够高时,生物膜可以降解大量石油污染,如烃、苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)。

3. 生物耦合生物耦合一般使用两种或多种不同菌株或属之间的协同作用来降低石油污染物的浓度降解率。

在此过程中,不同的菌株分别分解不同分子量石油组分。

耦合可以产生一种连续变化和化合物的描述和降解能力,可以最大限度地清除污染物。

4. 基因修饰基因修饰可以增强细菌对某些污染物的生物降解性能。

利用基因工程能够改变有毒分子的结构来改善生物的分解能力。

这些研究仍然处于早期阶段,需要更多的实验来测试其效果,以便开发出更好的生物降解技术。

5. 矿物催化剂矿物催化剂可以促进石油污染物的氧化和还原反应。

虽然这种技术仍在研究中,但是已被证明可以降解各种石油化学物质。

6. 生物界面处理生物界面处理是一种将人工介质浸泡在污染土壤中,利用之上的微生物降解污染物的技术。

微生物可以生长和贴附在生物界面上,降解污染物。

综上所述,生物修复技术是一种有效、具有良好前景的处理常规和地下相关石油污染的技术。

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

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
油泥生物调理剂
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

(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

落地油污染土壤的微生物修复技术可行性研究

落地油污染土壤的微生物修复技术可行性研究

落地油污染土壤的微生物修复技术可行性研究[摘要]微生物修复可通过环境因素的最优化加速自然生物降解速率,是一种高效、经济和生态可承受的清洁技术。

通过实验分析结果表明,受原油污染土壤可通过微生物修复技术,培养驯化优势菌种,控制实验温度、适度、营养等条件,取得理想的处理效果。

【关键词】石油;污染;微生物修复;土壤石油是由上千种化学性质不同的物质组成的复杂混合物,主要包括饱和烃、芳香烃类化合物、沥青质、树脂类等。

在油田生产中,由于井下作业、油水井检修及油水管道腐蚀穿孔等原因造成的油水泄漏经常会对周围土壤和生态环境造成污染。

经实践证明,原油和含油污水的事故性泄漏对土壤环境污染显著。

原油使生长于地表面的植物受到破坏和死亡,导致土壤抗蚀能力下降,土地风沙化严重。

事故性原油的大规模泄漏还可影响生态环境,减少农作物产量或降低草原有机物的生物量,影响草原、荒地中动物的生长、发育、繁殖。

可见,落地油对土壤及生态环境的影响是十分显著的,因此,选择利用技术手段消除其对土壤和生态环境的污染,恢复其使用功能,具有十分重要的意义。

一、落地油污染土壤的处理方法对于受石油污染的土壤生态环境,目前采取的技术途径主要有两种,即采用物化处理法和生物处理法。

物化法对于处理含油量高的含油污泥,可取得一定的经济效益和环境效益,但是,经该处理方法处理后的受污染土壤,含油量仍然达不到农作物生长条件,仍需要对其进行后续处理。

生物修复技术是在生物降解的基础上发展起来的一种新兴的清洁技术。

目前,治理石油烃类污染土壤的生物修复技术主要有两类:一类是微生物修复技术,另一类是植物修复法。

微生物修复技术具有成本低,污染物氧化安全,无二次污染,处理效果好,操作简单等特点,因此具有很高的实用性。

二、受污染土壤生态环境的净化及修复技术可行性研究1、微生物在油污染土壤中的作用机理含油污泥或受原油污染土壤的生物修复处理,是借助于一定的环境条件,利用一类对油类具有降解能力的微生物,将作为污染物的油分解气化的一个过程。

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

石油污染土壤的生物修复技术综述石油是现代社会不可或缺的能源之一,然而石油开采、运输和使用不可避免地导致了大量的环境污染,尤其是土壤污染。

石油污染土壤的修复是环境保护的重要课题之一。

传统的物理和化学方法虽然能够实现石油的去除,但往往会对土壤质量造成更大的破坏,并且费时费力。

相比之下,生物修复技术因其高效、经济、环保等优势,逐渐成为石油污染土壤修复的热门方法。

生物修复技术基于微生物的能力和活性,通过利用微生物来分解、转化和去除石油污染物,从而恢复土壤的生态功能。

根据微生物修复的作用机制,可以将生物修复技术分为生物降解、生物吸附和生物转化三类。

生物降解是指利用微生物产生的酶类和代谢能力,将石油污染物降解为无害的物质。

微生物包括细菌、真菌和芽孢杆菌等。

细菌在石油污染土壤的降解中起到了关键作用,如石油降解菌属于常见的生物降解细菌,可以利用石油为主要碳源进行生长繁殖,并产生一系列酶类来分解石油中的各种有机化合物。

真菌通过产生分泌物和菌丝的吸附作用,能够有效地将土壤中的石油污染物吸附并降解掉。

生物吸附是指微生物通过胞外多糖、菌丝纤维等结构,将石油污染物吸附在其表面,从而实现石油的去除。

吸附材料主要包括生物胶体、细菌菌体和藻类等。

以微藻为材料的生物吸附剂具有较大的比表面积和吸附能力,可以吸附大量的石油污染物。

利用生物祖细胞也可以提取到胞外多糖,具有良好的吸附性能。

生物转化是指利用微生物的能力将石油污染物转化为无害的物质。

这种转化过程主要是通过微生物降解产生的代谢产物进行的。

石油污染土壤中的石油烃类可以被细菌降解成酸类、醇类和酶类等物质,这些物质一方面可以被其他微生物利用,进一步降解石油污染物;这些物质本身也具有一定的环境容忍度和无毒性。

还有一些微生物可以利用石油污染物作为能源和碳源,将其转化为生物质等有用物质。

石油污染土壤的生物修复技术主要包括生物降解、生物吸附和生物转化三类。

这些技术在实际应用中不仅具有高效、经济和环保的特点,还能够有效恢复土壤的生态功能,降低土壤污染的风险。

石油污染土壤的生物修复技术及应用

石油污染土壤的生物修复技术及应用

石油污染土壤的生物修复技术及应用由于石油在生产、加工、运输及战争中泄漏等原因,其污染危害已成为世界性问题,近年来各国科学家对石油污染治理及生物修复研究较多。

一、石油污染土壤生物修复的研究和实用技术(一)石油污染土壤生物修复研究方法国内外许多研究者对石油污染土壤的微生物降解原理、影响因素、降解效率、降解菌筛选等方面进行了大量研究,其研究方法大体包括以下几种:1.植物法利用农业化学法,根据土壤污染状况,通过盆栽、小区和大田模拟实验,结合野外调查,进行石油污染物的残留分析,研究石油污染物对植物生长的影响。

研究植物常选用受拈染区内代表性较强的粮食作物和经济作物,如:水稻、小麦、玉米、花生、棉花、油菜、茶树及各种果树等。

近几年来也有的学者研究筛选对石油污染的抗性植物或其根际分泌物中具有降解石油分子的微生物的植物品种。

2.动物法此法在国外有较长的研究历史,在国内的研究还处于探索阶段。

它包括两方面的内容:①将生长在污染土壤上的植物体、粮食等饲喂动物,通过研究动物的生理生化变异来研究土壤污染状况;②直接将土壤动物,如蛆坝、线虫类饲养在污染土壤中进行有关研究。

3.微生物法这是研究最多的一种方法,一‘般是根据土壤污染状况,富集、驯化土著微生物,或人工接种培养代表性的土壤微生物,以研究土壤微生物受土壤污染的影响变化,筛选能够降解土壤污染物的工程茵。

4.其他生物法—种方法,—般是根据土壤污染状况或人工接种培养代表性的土壤微生物污染的影响变化,筛选能够降解土壤。

(1)酶法添加一定的污染物于土壤中,待一定时限后.分析土壤中酶活性变化,以酶活性作为土壤污染变化的指标。

(2)土壤呼吸法土壤呼吸作用受土壤中物质成分的影响较大,因此,可通过研究土壤呼吸来研究土壤污染及其降解状况.(3)生物降解法直接研究土壤中石油类物质在各种因素下的降解情况土壤受污染状况,探索石油污染的修复方法。

(二)石油污染土壤生物修复技术1.原价处理法污染土壤不经搅功,在原位和易残留部位进行处理。

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

石油污染土壤的生物修复技术综述石油是一种常见的化石燃料,广泛应用于工业生产和交通运输等领域。

石油生产、储运和使用过程中不可避免地会引起石油泄漏和污染。

石油污染土壤给环境和人类健康带来了极大的危害,因此有效的修复技术显得尤为重要。

生物修复技术是一种绿色环保的修复方法,利用微生物、植物和动物等生物资源对石油污染土壤进行修复。

本文将对石油污染土壤的生物修复技术进行综述。

一、微生物修复技术微生物修复技术是利用微生物降解石油污染物,从而恢复土壤的一种修复方法。

在微生物修复技术中,常用的微生物包括细菌、真菌和藻类等。

这些微生物具有较强的降解能力,能够将石油中的有害物质分解成无害的化合物,从而降低土壤和地下水的污染程度。

微生物修复技术有以下几种常见的应用方法:1. 生物堆肥技术生物堆肥技术是将石油污染土壤与有机物质混合成堆,利用微生物的生物降解作用,加速有机物质的分解,从而降低土壤中石油含量。

生物堆肥技术不仅可以有效降解石油污染物,还能改善土壤的肥力和结构,促进土壤的生物修复过程。

生物增强技术是通过向石油污染土壤中投放活性微生物和营养物质,以增强土壤中微生物的降解能力。

通常采用的方法包括喷施、滴灌和钻孔注入等,通过增加土壤中的微生物数量和活性,促进石油污染物的降解,加快土壤的修复速度。

生物吸附技术是利用微生物或其代谢产物吸附土壤中的石油污染物,从而减少石油污染物对土壤的影响。

还可以利用植物根系吸附土壤中的石油污染物,起到净化土壤的作用。

植物修复技术是利用植物的生长和代谢过程对石油污染土壤进行修复的一种方法。

植物修复技术具有环保、经济、技术成熟等优势,可以有效修复石油污染土壤。

植物修复技术主要包括以下几种常见的应用方法:植物生理吸附技术是通过植物根系、茎叶等组织对土壤中的石油污染物进行吸附和富集,从而净化土壤。

植物生理吸附技术通常采用植物修复区、植物修复带、植物屏障等形式,将植物引入石油污染土壤中,利用植物的吸收能力将土壤中的石油污染物吸附至植物体内,减少土壤的污染程度。

石油污染土壤的微生物修复原理

石油污染土壤的微生物修复原理

石油污染土壤的微生物修复一、降解石油烃类化合物的微生物种类自然界中能够降解石油烃类污染物的微生物种类有数百种,70多属,主要是细菌、真菌和藻类三大类型的生物。

表1 石油烃降解微生物种属细菌真菌藻类无色杆菌属枝顶孢属双眉藻属不动杆菌属曲霉属鱼腥藻属芽孢杆菌属金色担子菌数小球藻属色杆菌属假丝酵母属衣藻属诺卡氏菌属镰刀霉属念珠藻属放线菌属青霉菌属紫球藻属………按照分子生物学和遗传学分类,可将降解石油污染物的微生物分为土著微生物和基因工程菌两大类。

二、产生表面活性剂的微生物生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下产生的一类集亲水基和疏水基于一体、具有表面活性的代谢产物。

分类典型产物中性脂类甘油单脂、聚多元醇、其他蜡脂磷脂/脂肪酸磷脂酰乙醇胺糖脂糖酯、糖醇酯、糖苷含氨基酸脂类脂氨基酸、脂多肽、脂蛋白聚合型脂多糖、脂-糖-蛋白复合物特殊型全胞、膜载体、Fimbriae生物表面活性剂优点:1较低的表面张力和界面张力;2无毒或低毒,对环境友好;3可生物降解;4极端环境(温度、pH、盐浓度)下具有很好的专一性和选择性;5不致敏、可消化、可作为化妆品和食品的添加剂;6结构多样,可用于特殊领域三、微生物降解石油的机制1.微生物吸收疏水性有机物的机理图1 微生物吸收疏水性有机污染物的4种摄取途径微生物吸收疏水性有机物的模式有4种:1微生物吸收其附近溶解于水相中的烃类;2细胞直接与石油烃接触。

这种作用可以通过改变菌毛或细胞表面的疏水性部分的改造进行调控,提高对有机物的吸附;3通过细胞直接与分散在水相中的石油烃的微米或亚微米液滴接触来吸收;4强化吸收模式,即由于细胞产生的表面活性剂或乳化剂使烃的水溶性增强,微生物表面的疏水性更强,使细胞与烃接触。

丝状真菌主要通过菌丝的吸收作用摄取石油烃。

2.微生物细胞膜转运烃机理微生物对有机化合物的降解作用是由细胞酶引起,整个过程可分为3个步骤。

首先化合物在微生物细胞膜表面吸附(动态平衡过程);其次吸附在细胞膜表面的化合物进入细胞内;最后化合物进入细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应(快速过程)。

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

石油污染土壤的生物修复技术综述
石油污染是目前全球面临的重大环境问题之一。

石油的泄漏和泄露不仅对土壤生态环
境造成了严重的污染,而且对人类和其他生物造成了巨大的威胁。

石油污染土壤的生物修
复技术成为了环境科学领域的研究热点。

生物修复技术是利用微生物、植物和其他生物来恢复或改善受污染环境的方法。

它具
有成本低廉、效果显著、对环境友好等优点,因此受到了广泛的关注和应用。

微生物修复是石油污染土壤生物修复技术中的一种重要方法。

微生物修复通过利用土
壤中的微生物来降解石油污染物,从而恢复土壤的原有生态功能。

最常用的微生物是石油
降解菌。

石油降解菌具有分解石油污染物的能力,通过与石油污染物发生代谢反应,将其
转化为无害的物质。

在实际应用中,常常利用增殖石油降解菌的方法来加强修复效果。


可以利用基因工程技术改造微生物,使其具有更强的石油降解能力。

除了微生物修复和植物修复,还有其他生物修复技术如生物浸出、生物固化等。

生物
浸出是指利用植物的根系或微生物代谢产物溶解固体污染物,将其从土壤中释放出来以便
于去除。

生物固化则是指利用特定微生物或植物来固化土壤中的石油污染物,从而减少其
对环境的进一步污染。

石油污染土壤的生物修复技术是一种有效、环境友好的修复方法。

在实际应用中,需
要综合考虑土壤类型、石油污染物的性质、修复时间等因素,选择合适的修复方法。

未来,还需进一步加强与其他修复技术的结合,提高修复效果和可行性,以更好地解决石油污染
土壤问题。

石油污染土壤中生物修复技术的研究

石油污染土壤中生物修复技术的研究

石油污染土壤中生物修复技术的研究石油污染土壤是目前环境保护领域的一个关键问题。

石油是一种常见的污染源,由于其化学性质的特殊性,使得石油污染的土壤很难被纯化。

过去,主要的方法是通过化学物质的处理来降低污染物的浓度。

但这种方法对环境的影响和成本都非常高。

因此,越来越多的研究开始关注生物修复技术在解决石油污染问题上的应用。

生物修复技术是指通过植物、微生物等生物体,对污染土壤中的有机物质进行分解和转化,最终将有机物质转化为无害的物质。

这种方法具有低成本、高效率和环境友好等优点。

在石油污染土壤的处理中,生物修复技术被认为是一种非常有效的方法。

目前,生物修复技术主要涉及到三类生物体:植物、细菌和真菌。

植物生物修复技术:这是最常见和最简单的生物修复技术之一。

这种方法利用植物的生物学特性,通过吸收石油污染土壤中的污染物来降低其浓度。

这种技术也称为“植物吸收和吸附”方法。

植物可以通过根系来吸收和吸附石油污染物,然后将其转化为无害的物质,如二氧化碳和水。

植物生物修复技术在处理深层土壤和废弃物场等地方特别有效。

细菌生物修复技术:这种技术是利用细菌对石油污染物进行折解和转化。

这种技术已经被广泛应用于处理土壤中的污染物。

这主要是因为细菌具有很高的降解能力和生长速度。

细菌通过分解污染物来释放能量,从而维持生长和代谢功能。

这种生物修复技术可以通过向受污染土壤中添加特定的细菌来实现。

真菌生物修复技术:这种技术是利用真菌对石油污染物进行分解和转化。

真菌修复是一种新兴的方法,在治理石油污染土壤方面具有很高的潜力。

真菌可以分解各种污染物,如石油、石油烃、液态燃料、石蜡等。

真菌的特点是可以在不同的环境中生长,而且在分解石油污染物时不会产生有害的二氧化碳和其他气体。

综合来说,生物修复技术是治理石油污染土壤的最佳方法之一。

除了上述方法外,还有很多其他的生物修复方法,例如生物降解和生物转化等方法。

生物修复技术具有很高的潜力,但需要更多的研究和实践来验证其实用性。

石油污染土壤生物修复技术方案

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1.1、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。

Mercer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,构建拥有多烃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。

石油土壤污染的生物修复技术

石油土壤污染的生物修复技术

石油土壤污染的生物修复技术当今世界,石油已成为人类最主要的能源之一,大量的石油及其加工品进入土壤,造成土壤的石油污染,给人类乃至整个生物圈带来危害,从而成为世界性的环境问题。

在对石油污染治理的研究中,生物修复作为一项潜在的高效、低成本的清洁技术正日益受到重视。

近十余年来,国际上对生物修复的研究更加活跃,有些国家已将此技术用于污染土壤的实际修复,并取得了显著的成果。

石油污染是指石油开采、运输、装卸、加工和使用过程中,由于泄漏和排放石油引起的污染,主要发生在海洋。

石油漂浮在海面上,迅速扩散形成油膜,可通过扩散、蒸发、溶解、乳化、光降解以及生物降解和吸收等进行迁移、转化。

油类可沾附在鱼鳃上,使鱼窒息,抑制水鸟产卵和孵化,破坏其羽毛的不透水性,降低水产品质量。

油膜形成可阻碍水体的复氧作用,影响海洋浮游生物生长,破坏海洋生态平衡,此外还可破坏海滨风景,影响海滨美学价值。

石油污染防治,除控制污染源,防止意外事故发生外,可通过围油栏、吸收材料、消油剂等进行处理。

石油对环境的污染可分为两个方面:一是油气污染大气环境,表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后,发生物理化学反应,生成光化学烟雾,产生致癌物和温室效应,破坏臭氧层等。

二是地下油罐和输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源,不仅造成土壤盐碱化、毒化,导致土壤破坏和废毁,而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统,最终直接危害人类。

本文主要介绍石油土壤污染的生物修复技术。

石油污染土壤的影响危害有:(1)对土壤理化性质的影响;(2)对土壤微生物的影响;(3)对土壤酶的影响;(4)对农作物的影响。

20世纪80年代以前.治理石油烃污染土壤还仅限于物理和化学方法,即热处理和化学浸出法。

热处理法是通过焚烧或煅烧,可净化土壤中大部分有机污染物。

但同时亦破坏土壤结构和组分,且价格昂贵而很难实施。

化学浸出和水洗也可以获得较好的除油效果。

但所用的化学试剂的二次污染问题限制了其应用。

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

石油污染土壤的生物修复技术综述石油污染土壤是指由于石油及其衍生物的泄漏、溢出或不当处理,导致土壤中存在大量的石油物质,严重影响了土壤环境质量。

生物修复技术是一种可持续且环境友好的石油污染土壤修复技术,利用微生物、植物和昆虫等生物体修复土壤污染。

本文将综述目前常用的石油污染土壤生物修复技术,并进行评价和展望。

微生物修复技术是目前应用最广泛的石油污染土壤生物修复技术之一。

该技术利用生物体代谢能力,将石油物质降解为无毒或低毒物质,并将其转化为氧化物或二氧化碳等无害物质。

细菌是最常用的微生物,其代谢途径多样,可修复不同类型的石油污染土壤。

还有以真菌、古菌、藻类等为基础的微生物修复技术。

这些微生物修复技术具有成本低、效果好、适应性强等优点,但存在操作复杂、修复周期长、受环境因素影响较大等缺点。

植物修复技术是另一种常用的石油污染土壤生物修复技术。

该技术利用植物的吸附、转运、降解等作用,修复石油污染土壤。

适宜的植物种植可提高土壤的生物学、化学和物理性质,帮助土壤恢复正常功能。

植物修复技术具有操作简单、修复效果显著、景观效果好等优点,但存在修复周期长、适用范围窄等局限性。

昆虫修复技术是一种较新的石油污染土壤生物修复技术。

昆虫在修复过程中起到连接土壤与植物的纽带作用,通过摄食与排泄等途径加速污染物的降解和转化。

昆虫修复技术具有操作灵活、修复效果好、兼顾经济效益等优点,但存在操作成本高、饲养管理困难等问题。

石油污染土壤的生物修复技术多样且具有各自的优缺点。

未来的研究方向主要包括提高微生物修复技术的效率和适应性、开发新的植物修复物种和改良修复方法、探索昆虫修复技术的可行性和应用范围拓展等。

还应加强生物修复技术与其他修复技术的结合,实现多种修复技术的协同作用,提高石油污染土壤的修复效果,保护土壤环境质量。

石油污染土壤的微生物修复

石油污染土壤的微生物修复
❖ 生物通风处理法: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。
9
异位微生物修复
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。
➢ 药剂污染:诸多杀虫剂、除草剂和防腐剂中常含有石油经类化合物, 使用此类农药的同时,石油污染物也就进入了土壤环境,造成土壤石 油污染。
4
➢ 废气排放:石油化工行业生产过程中,产生一些挥发性石油组分, 与大气中颗粒物结合通过沉降进入土壤中。另外,机动车辆排放尾 气中含有许多未燃尽的石油烃组分,同样会迁移进入土壤环境,造 成土壤石油污染。
➢ 污灌:使用含油污水灌溉农田是土壤受石油污染的主要原因之一。 许多工业废水和生活污水都含有石油烃类物质,另外石油开采、冶 炼、加工和以石油为原料的化工部门排放的废水也都含有大量的石 油烃类物质。
5
石油污染土壤危害
石油进入土壤后造成严重的环境污染和生态破坏: ❖ 影响土壤的通透性,降低土壤质量; ❖ 阻碍植物根系的呼吸与吸收,引起根系腐烂,影响农作物的
3
石油污染物的来源
➢ 落地原油污染:在石油开采过程中,由于泵、输油管线、储油罐、原 油净化处理等会引起原油泄漏,造成严重的石油污染。
➢ 含油固体废弃物的污染:油在开采、冶炼时产生大量的含油废弃物。 这些含油废弃物往往堆积在厂矿周围,在堆放的过程中,经过雨水的冲 刷、淋洗便向周围土壤中浸入相当数量的油,致使土壤中石油烃类含 量比非堆放区高出数倍。
639. • [7] 李培军,郭书海,孙铁布,等.不同类型原油污染土壤生物修复技术研究[J].应用生态学报

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

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。

含油土壤微生物修复技术

含油土壤微生物修复技术

含油土壤微生物修复技术一、国内外研究动态1.1技术背景石油是原油和石油制品的总称。

原油是积累的有机物质经过地质变迁而形成的,主要由链烷烃、环烷烃、芳香烃以及少量硫化物、氮化物、环烷酸类等非烃化合物组成的复杂混合物,其中烃类占所有组分的95~99.5%,其化学组成、颜色和物理性状等随产地的不同而略有不同.【1】石油是现代社会的最主要能源之一,石油工业在国民经济中占有十分重要的地位,也是国家综合国力的重要组成部分,因此世界各国十分重视石油工业的发展。

【2】在石油行业,土壤污染主要来源于油气生产、加工过程中产生的落地原油及含油污泥、钻井废泥浆以及含油污水处理产生的废渣等三部分。

【3】石油进入土壤后,会破坏土壤结构,影响土壤的通透性,降低土壤质量;油污粘着在植物根系上,形成一层粘膜,阻碍植物根系对养分和水分的吸收,引起根系腐烂,影响农作物生长;石油富含的化学基团能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用,从而使土壤有效氮、磷的含量减少,影响作物的营养吸收;【4】石油中的多环芳烃具有致癌、致畸、致突变等作用【5】。

石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下污染地下水。

1.2含油土壤的处理方法为了消除土壤中的石油污染,各国的研究人员进行了广泛的研究。

处理含油土壤的物理和化学方法主要有焚烧法、固化法、热脱附法、溶剂萃取法、洗涤法等,这些方法存在价格较高、破坏土壤结构和组分、造成二次污染等问题,限制了应用范围。

【6】生物修复因其具有成本低、效率高、无二次污染、易操作等优点,被认为是有机污染物修复技术中最有效、最可行和最可靠的方法,越来越引起人们的关注。

Hung-Soo Joo等人发现粉末状Candida catenulata 在23%食物残渣和77%柴油污染的土壤(2%柴油)培养13天后,84%最初的石油烃被降解,相比较没有接种的只有48%的降解率。

【19】研究表明固定化细胞相比自由细胞有着很高的热稳定性,并且底物浓度明显的影响着降解的能力。

石油污染土壤的微生物强化修复技术研究水平概述学习教案

石油污染土壤的微生物强化修复技术研究水平概述学习教案
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第二十五页,菲降解影响
第25页/共38页
第二十六页,共38页。
生物表面(biǎomiàn)活性剂强化微生物降解菲的机理
鼠李糖脂主要通过胶束增溶作用增加了菲在水相中的溶解度,使其 分散能力有所提高,使得微生物利用多环芳烃的能力增强,促进了菌 株的生长,使菌株对菲的降解率有所提高,其次鼠李糖脂可以改变细 胞的疏水性,改变微生物细胞和菲之间的相互作用力,使细胞更易与 菲接触,从而有利于微生物细胞的吸附(xīfù)和生长,疏水性大的细胞 降解污染物的效率要高。
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第十七页,共38页。
一般认为,烃类化合物生物降解的难易 与其化学结构或碳原子数有关。
石油(shíyóu)烃中的中长链饱和烃易于被 微生物利用,而短链烷烃和单环芳烃等难 于降解;对于多环短链烷烃等难于降解; 而对于多环芳烃类化合物,微生物对其降 解能力随环数的增多而减小。
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第2页/共38页
第三页,共38页。
微生物修复(xiūfù)技术
1972年美国清除宾夕法尼亚州的Ambler管线泄漏的汽油 是史料所记载的微生物修复技术的首次应用,初期规模很 小,直到1989年,美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染 以后,才首次大规模应用微生物修复技术,可以说阿拉斯 加海滩(hǎitān)溢油的生物修复是生物修复发展的里程碑。
土壤中污染物氧化分解的最终电子受体有O2,H2O2 和其他一些离子,它们的种类和浓度对于微生物的活性 有显著的影响。在微生物治理的石油污染土壤中加入适 量的H2O2,其中的一部分H2O2能直接氧化烃类,另一 部分使溶解氧的浓度上升,维持pH值的稳定,增强微生 物的活性。有研究表明电子受体H2O2的累计(lèi jì)加入 量为12mg/g最适宜。
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含油土壤微生物修复技术一、国内外研究动态1.1技术背景石油是原油和石油制品的总称。

原油是积累的有机物质经过地质变迁而形成的,主要由链烷烃、环烷烃、芳香烃以及少量硫化物、氮化物、环烷酸类等非烃化合物组成的复杂混合物,其中烃类占所有组分的95~99.5%,其化学组成、颜色和物理性状等随产地的不同而略有不同.【1】石油是现代社会的最主要能源之一,石油工业在国民经济中占有十分重要的地位,也是国家综合国力的重要组成部分,因此世界各国十分重视石油工业的发展。

【2】在石油行业,土壤污染主要来源于油气生产、加工过程中产生的落地原油及含油污泥、钻井废泥浆以及含油污水处理产生的废渣等三部分。

【3】石油进入土壤后,会破坏土壤结构,影响土壤的通透性,降低土壤质量;油污粘着在植物根系上,形成一层粘膜,阻碍植物根系对养分和水分的吸收,引起根系腐烂,影响农作物生长;石油富含的化学基团能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用,从而使土壤有效氮、磷的含量减少,影响作物的营养吸收;【4】石油中的多环芳烃具有致癌、致畸、致突变等作用【5】。

石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下污染地下水。

1.2含油土壤的处理方法为了消除土壤中的石油污染,各国的研究人员进行了广泛的研究。

处理含油土壤的物理和化学方法主要有焚烧法、固化法、热脱附法、溶剂萃取法、洗涤法等,这些方法存在价格较高、破坏土壤结构和组分、造成二次污染等问题,限制了应用范围。

【6】生物修复因其具有成本低、效率高、无二次污染、易操作等优点,被认为是有机污染物修复技术中最有效、最可行和最可靠的方法,越来越引起人们的关注。

Hung-Soo Joo等人发现粉末状Candida catenulata 在23%食物残渣和77%柴油污染的土壤(2%柴油)培养13天后,84%最初的石油烃被降解,相比较没有接种的只有48%的降解率。

【19】研究表明固定化细胞相比自由细胞有着很高的热稳定性,并且底物浓度明显的影响着降解的能力。

【21】3石油的微生物降解.3.1微生物降解石油污染物的优势动物、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。

这是因为微生物具有种类多、分布广、个体小、繁殖快、比表面积大、容易变异的特点。

3.2环境中降解石油的微生物能降解石油烃的微生物非常多,有100余属,200多个各种(顾传辉等,2001)。

一般认为,细菌分解原油比真菌、放线菌容易的多,更能有效地降解原油。

降解原油的微生物大量的存在于污染地区,比未受污染地区高出1-2个数量级。

N. N. Pozdnyakova等发现真菌主要降解的是有芳香味的成分,而显微植物则强烈的降解链烷烃石蜡和石油烷烃成分。

【20】Michael等(1998)利用rDNA限制性酶切片段多态分析(RFLP)对一被烃类污染的含水土层的微生物区系组成进行了调查,结果表明,在已确定的ro4个序列类型中,94个属于细菌,10个属于古细菌。

Y. Higashioka等利用16s rRNA16S ribosomal RNA, xylM, C23O,和bcr基因分析来自两个不同原油污染的土壤样品细菌种群结构后发现,不同样品的种群结构明显不同。

【22】3.3石油微生物降解机理石油中所含的各种烃类,从最简单的Cl化合物至复杂的几十个碳原子的固体残渣,只要条件合适,大多数都能被微生物代谢降解,但难易程度和降解速度不同。

一般的石油化学物质按照下列方式被降解【7】Lu Feng, Wei Wang在2007年发现了一种嗜热脱氮土壤芽孢杆菌“NG80-2具有独特的降解重油和产生表面活性剂的能力;发现了一种关键将重油的主要成分——长链烷烃降解为小分子的生化酶LadA。

(PNAS)【28】好氧微生物对烷烃分解的一般过程是逐步氧化,生成相应的醇、醛和酸,而后经β-氧化进入三羧酸循环,最终分解成CO2和H2O(图1)。

最常见的氧化是链烷烃末端甲基氧化;乙酸在微生物代谢中被分解成为CO2和H2O;剩下的少去两个碳原子的脂肪酸按同样的方式经β-氧化再脱下两个碳原子,新生成的乙酸继续被分解成为CO2和H2O;依此类推,直至在氧的参与下全部烷烃分解完毕。

烷烃类物质的β-氧化在某些环境中会受到阻碍,特别是一些带支链的烷烃类物质,这时就可能发生ω-氧化,即在β-氧化受阻时,微生物在烃链的另一端将甲基氧化。

当然,ω-氧化在偶尔的情况下也会与β-氧化同时发生,即一个烃链的两端被同时氧化形成二羧酸。

有些微生物攻击链烷烃的次末端,在链内的碳原子上插入氧。

这样,首先生成仲醇,再进一步氧化,生成酮,酮再代谢为酯,酯键裂解生成伯醇和脂肪酸。

醇接着继续氧化成醛、羧酸,羧酸则通过β-氧化进一步代谢。

不具备末端甲基的环烷烃由类似于上述次末端氧化的机制进行生物降解。

如环已烷,由混合功能氧化酶的羟化作用生成环已醇,后者脱氢生成酮,再进一步氧化,一个氧插入环而生成内酯,内酯开环,一端的羟基被氧化成醛基,再氧化成羧基,生成的二羧酸通过β-氧化进一步代谢。

大多数烯烃比芳烃、烷烃都容易为微生物利用。

微生物对烯烃的代谢主要是产生具有双键的加氧氧化物或环氧化物,最终形成饱和或不饱和的脂肪酸,然后再经β-氧化进入三羧酸循环而被完全分解芳香烃由加氧酶氧化为儿茶酚,二羟基化的芳香环再氧化,邻位或间位开环。

邻位开环生成已二烯二酸,再氧化为β-酮已二酸,后者再氧化为三羧酸循环的中间产物琥珀酸和乙酰辅酶A。

间位开环生成2-羟已二烯半醛酸,进一步代谢生成甲酸、乙醛和丙酮酸。

多环芳烃的生物降解,先是一个环二羟基化、开环,进一步降解为丙酮酸和CO2,然后第二个环以同样的方式分解。

近年来,对石油污染的厌氧处理开始引起国内外研究者的关注。

与好氧处理相比,厌氧处理有优点也有缺点。

在好氧条件下,低环芳烃会被好氧微生物降解,但四环以上的多环芳烃却无明显降解效果。

厌氧微生物在NO3一、SO、Fe等作为电子受体的条件下,能降解部分好氧处理不能降解的物质。

但厌氧菌的培养速度和对污染物的降解速度却比好氧处理慢得多【14】。

研究表明【15】,石油污染物在自然条件下的厌氧处理能否进行的关键在于厌氧微生物所处环境受石油污染的时间长短,这是由于土壤微生物需要对环境有一个适应的过程,污染时间越长,土壤微生物就越能适应,从而能产生出相应的降解酶。

另外,电子受体对厌氧降解的影响也很大。

研究表明,在有混合电子受体的条件下,更有利于石油烃的降解,故可通过加混合电子受体的方式加强修复。

3.4影响石油微生物降解的因素影响生物修复技术的因素很多,除污染物自身的特性外,还包括土壤中微生物生态结构、土壤中的环境因子等。

石油烃类物质化学组成一般有4类:饱和烃、芳香烃、氮硫氧化合物及沥青质。

各种烃类生物降解的难易不同。

【8】通过大量的研究,通常认为不同烃类的微生物可降解性的次序为:正烷>支链烷烃>芳香烃>环烷烃>支链芳香烃,同种类型烃类中分子量越大降解慢;或者小于C10的直链烷烃>C10~C24或更长的直链烷烃>小于C10的支链烷烃>C10~C24或更长的支链烷烃>单环芳烃>多环芳烃>杂环芳烃。

研究发现,碳数多少是影响石油烃组分降解的重要因素:C23烷的降解速度近似于石油烃的总体降解速度;碳数越大,降解越难进行;当碳数相同时,不同类型石油烃组分的降解速度由其官能团决定。

总之,结构越简单,分子量越小的组分越容易被降解。

石油浓度对石油生物降解有很大影响,在较高的石油烃浓度下,由于营养、氧的传递限制或挥发性烃产生的毒性而抑制了生物降解。

即使降解同一种石油污染物,降解方法或降解菌不同,最合适的石油烃浓度也会不同。

Rambeloarisoa 等在1984年曾指出,原油的降解率与油浓度成反比例,Arco.等(2001)发现随石油浓度的升高,最终的降解率逐渐降低,降解率与石油浓度成负相关关系。

【9】环境中的pH变化对微生物的生命活动影响很大,与大多数微生物类似,能降解石油类物质的土壤微生物繁殖的适宜pH值为6-8。

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调整土层的pH值。

【10】土壤温度会影响石油污染物的降解速度。

一方面,温度会影响石油的物理状态和化学组成。

低温时油粘度升高,有毒的短烷烃挥发下降,生物降解启动滞后;随着温度升高,烃的膜毒性增大。

另一方面温度会对微生物本身代谢活性产生影响。

【11】此外,微生物代谢需要氮、磷、铁、镁等营养物质的参与才能顺利进行。

当作为微生物能源和碳源的烃类足够多时,营养物的供给是否充分将直接影响微生物对烃类的降解活动。

【12】WesUake等发现在被石油污染的区域中加入含氮、磷的营养物质后,细菌数量迅速增加,正构烷烃和异戊二烯类烃随之迅速消失。

因此调整各种必需的营养物质的比例,是降解过程得以顺利进行的必需条件。

M uthuswamy Sathishkumar等研究分离出的几株菌Bacillus sp. IOS1-7, Corynebacterium sp. BPS2-6, Pseudomo-nas sp. HPS2-5, and Pseudomonas sp. BPS1-8 组成的组合对降解原有的效率。

发现组合在25天内降解原油浓度为1%-12%时降解率从77%-45%不等。

最适宜的条件为35摄氏度和pH=7。

【23】脱附是土壤中有机污染物生物降解速率和降解程度的主要控速步骤之一。

表面活性剂具有增溶、分散等特点,能促进难溶石油烃类化合物的溶解从而可提高其脱附率,促进其生物降解。

Hisashi Saeki, Masaru Sasaki等人分离出JE1058BS 具有生物表面活性剂的功能,对海边和海上油漏的清除的应用具有巨大的潜力。

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成为研究热点,不同微生物往往产生不同结构的表面活性剂,主要有糖脂、脂肤、多糖一蛋白络合物、磷脂、脂肪酸和中性脂等。

许多研究表明,生物表面活性剂在石油降解中也有很好的促进作用【13】).润滑油中生物利用率限制和复杂结构高分子量的烃类是降解率低的原因。

【25】Andrea Franzettia, Paolo Caredda等人分离出一株菌BS29其生物乳化液能加快顽固的支链烷烃的生物降解;并且发现BS29生物乳化液相比较鼠李糖脂在烷烃污染的土壤修复中更可能是清洗烷烃的原因【27】.Yuting Liang , Xu Zhang等应用活性炭和沸石做生物载体,加入到石油烃降解菌中,有48.9%的原油降解率,相比较,自然衰减13%,生物刺激(只加营养物质)26.3%,生物强化(自由生长细菌)37.4%。

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