水体中石油污染的生物修复
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Bi r m e i to o t o e m l i n i a e v r n e t oe d a i n f Pe r l u Po l o n W t r En i o m n ut
SUN a g — r n , Y Xin og ANG e一 Xu ,WANG e Li
一
压舱 水 等 。尽 管 各 国都 规 定 了含 油 废 水 的排 放 标 准
( 般为 5~1 g L , 因工业 含油废 水量 大 , 流人 一 0m / ) 但 故
些致 畸致 癌物 质还 可 通 过食 物链 的生 物 富集 作 用 直
作 者 简 介 : 向荣 ( 90一) 助 理 工 程 师 , 要 从 事 环 境 监 测技 术 的 开发 与应 用 。 孙 18 , 主
线长达 1 0 m, 海海域 面积 辽 阔 , 800k 沿 近年来许 多海域 也受 到不 同程度 的石 油 污 染 … 。海洋 水 体 油 污染 已成
为 目前 一种 世界 性 的严 重 的海 洋 污染 。 因此 , 范 、 防 治
理石 油污染 成为 环境保 护 的重要任 务之一 。
12 石 油 污 染 物 的 危 害 .
2 4 2 温度 和光 照条件 的影 响 .. 温度 可 以通过 影 响石油 烃类 化合 物 的状 态 , 间接 地
微生 物代谢 降解 。芳香 类化合 物 由于其 水难 溶性 , 些 某
多环芳 烃还 有毒性 , 难 被 微 生 物 降解 , 更 近年 在 这 方 面 的研究 最多 , 于杂环 化 合 物 , 对 噻 吩作 了一 些 研 究 对 则 工作 , 对于 氧 杂 环 或 氮 杂 环 化 合 物 的 降 解 几 乎 没 有 报
化 过程 , 需要 有加 氧 酶 和分 子 氧 的参加 , 因此 环 境 中的 氧气 对微 生物 而 言是 一 个 极 其 重 要 的 限制 因 子 。氧气 的含量决 定 微 生 物 群 落 的结 构 , 缺 氧 或 无 氧 的条 件 在 下 , 以厌 氧微 生物 为 主的群 落结构 , 在好 氧条件 下 , 是 而 则是好 氧微 生物 为 主 的群 落结 构 。厌 氧 微 生 物 和好 氧
污染生物修 复技术 的概 念 , 水体 中石油 的可生 物降解 性 , 生物种 类 、 对 微 降解机制 和 降解过 程 的影响 因素 以及 目前
的研究方 向进行 了较全 面 的综 述 , 对石油 污染 的研究 现状 和存在 问题进 行 了讨 论 。 并
关键词 : 水体 ; 石油污染 ; 生物修复
21 年 3 01 9卷 第 1 9期
厂州 化 工
・ 1 8・
接 危 害人类健 康 引。
生态系统中更重要的因子 J能降解石油烃的微生物多 ,
数 属于假 单胞 菌属 。 。 。
2 石 油 烃 污 染 的 生物 修 复
2 1 石 油烃 类 的化 学 组 成 及 其 生物 可 降解 性 .
lu p l t n i a e u h a h r i h a g r t e d f i o fmi o il e rd t n,t e mir b a e r d t n e m ol i n w trs c st e o i n,t e d n e , h e n t n o c b a d g a a i uo g i i r o h c o ild g a ai o
石油 污染 的危害 主要表 现在在 水体表 面形成 油膜 , 致使水 中溶 解氧 急剧 下 降 , 成水 生 生 物 的大 量 死亡 , 造 破坏水 生生 态环 境 和渔 业 资 源 ; 可 进 入地 下 水 系 , 还 直 接污 染地下 水源 , 响居 民用 水 和农 业 灌溉 ; 油 中的 影 石
( ni n e t o i r gC nrl tt no S an i r ic , h ax X ’n7 0 5 2 C l g f ii& 1E vr m na M nt i et ai f ha x Po n e S an i ia 百度文库 0 4; o eeo v o l on aS o v 1 l C l
石油 作 为重 要 能源 之 一 , 已被 世界 各 国广 泛 利用 。 各类水 体 的油量 仍相 当可 观 … 。全球 最 大 的水 体 是海 近 年来 , 体石油 污染 日益 严重 , 水 已成 为 一个 全 球 普遍 洋 。而在 各 类 水 体 中 海 洋 受 油 污 染 是 最 为 严 重 的。
杂环 化合物 , 还有 少量 沥青 质和其 他化 合物 。由于石 油
烃是 天然 的有机 物 , 此 , 生物 可 以利 用石 油 烃 作 为 因 微 碳源 。石油 中所 含 的各 种 烃类 , 要条 件 合 适 , 可 被 只 均
的表 面张力 的影 响等 , 可被 降解 的几 率 就小 了很 多 J 。 Ac ro等 发 现 随石 油 浓 度 的 升 高 , 生 物 对 石 油 的最 微 终 降解 率逐 渐降低 , 降解率 和石 油浓度 呈 负相关 关系 。
速率 的 1 左 右 , 度变 化 显 著 地 影 响微 生 物 对烃 类 0倍 温 化合 物 的降 解 速 率 。Sna 发 现 紫 外 线 增 强 时石 油 的 at s
降解率 增加 』但对 于光照 如何影 响石 油生 物降 解 的具 ,
体 机理 商务 透彻研 究 。 2 4 3 氧气 的影 响 ..
域发 生 的 污染 事件 中也有 近 3 4是 油污 染 。我 国海岸 /
1 水 体 中石 油 污染 的现 状
1 1 水 体 中的石 油污 染 来 源 .
水体 中石油 烃 的污 染 主要来 自工 业 、 业 、 输业 农 运 及 生活污水 排放 和油泄 露 , 人大气 中 的石 油烃 的沉 降 逸 及 海底 自然 溢油 等 。工 业含 油污水 和废水种 类很 多 , 主 要包 括炼油 厂污水 、 石油 勘 探 开发 采 油废 水 、 油港 原 油
氧化 。此外 , 烷烃 有 时 还 可在 脱 氢 酶 作用 下 形 成 烯 烃 , 再在 双键处 形成 醇进 一 步代 谢 。关 于 芳香 烃 的 降解 途 径 , 好氧 条件下 先 被转 化 为 儿 茶 酚或 其 衍 生 物 , 后 在 然
许 多烃类 物质 的降 解 过程 实质 上 是 烃 类 物质 的氧
关 注的焦点 问题 。生物 降解法 因具有 处理成 本低 、 不需 17 9 2年 日本 海域所 发生 的污 染事件 有 22 3起 , 中石 8 其
大 型设备 、 操作简便 、 油类 污染物 降解效果 好 、 易 引 油污染 为 19 3起 , 石 不 8 占污染总 数 的 8 . % 。美 国沿岸海 69 起 二次污染 等特点 而得 到广泛 研究 和应用 。
me h n s ,t e b ce a y e ,t e i a tn a tr u i g t e d ga ai n p o e sa d t e p e e tsu y f l swe e i — c a im h a t r ltp s h mp ci g fco s d rn h e r d to r c s n h r s n t d e d r n i i t d c d Alo,te p e e tst ai n a d e itn r b e n t e su y we e d s u s d. o r ue . s h r s n iu to n x si g p o l ms i h t d r ic s e Ke r s:wa e ;per lu p l to y wo d tr to e m ol in;b o e dit n u i r me a i o
程 。
2 4 影响石油烃类化合物的微生物降解的因素 .
2 4 1 石 油烃类 化合 物在 环境 中的状 态 和石 油浓 度 的 . .
影 响
在环境 中呈水溶 状态 的石 油 烃类 化合 物 更 容 易被
降解 , 如果 不是 呈水 溶 液 状 态 , 生 物则 很 难 直 接 与石 微 油烃类 化合 物 的分子 接触 , 固体 的芳香 烃化合 物 。没 如 有 溶入 水 中 的石 油烃 类化 合物 , 只有 在油 与水 的界 面处 的化合 物分 子才 能与 微生 物细胞 接触 , 加上不 同表面 再
控 或 自发进行 的过 程 。 在石 油 污 染 水体 生 物 修 复 过程
中通过接 种特 定 的石 油 降解菌 、 添加 营养 物质 或表 面 活 性 剂 、 供 电子受体 和 共 代 谢底 物 及 优 化 处 理条 件 等 , 提 可 以强化 环境 中土 著微 生 物 自发 降 解石 油 污 染 物 的进
道。
影 响烃类 物质 的生 物 降解 。此外 , 温度 对石 油烃类 化合 物 的降解 还有 更直 接 的作 用 , 对 微 生物 活 性 的影 响 , 如
对微 生物 种 类 的影 响 。有 研 究 表 明 , 环 境 温 度 为 在
2 2 石 油 烃 类 化 合 物 的微 生 物 代 谢 途 径 .
水环 境 中能较 好 地 降 解石 油 烃 的细 菌有 假 单 孢 菌
属、 无色 杆菌 属 、 杆菌 属 、 球 菌属 、 卡 氏菌属 、 动 节 微 诺 不
杆 菌属 、 短杆 菌属 、 棒杆 菌属 、 黄杆 菌属 。真 菌有假 丝 酵 生 物修 复是指 生 物 特别 是 微 生 物催 化 降 解 有 机 污 母 菌属 、 红酵母 菌 属 、 孢 酵 母 菌属 等 。在受 污 染 的水 掷 染 物 , 而修 复被 污染环 境或 消除 环境 中污染 物一 个受 体 中除细 菌 和酵母 菌外 , 从 还有 许 多丝状 菌 。
根据 烃类 的化学 结构 特点 , 石油 烃 的降解途 径 主要
可 分两部 分 : 烃 的降解途 径 和芳香烃 的降解途 径 。直 链
链 烷烃 的降解方 式 有 三 种 : 段 氧化 、 末 亚末 段 氧化 和 W
2 5℃时 , 石油 烃类 化 合 物 的 降 解速 率 是 5℃ 时 的 降解
・
8 0・
广州化 工
21 0 1年 3 9卷第 1 9期
水 体 中石 油 污 染 的 生 物 修 复
孙 向荣 ,杨 学福2,王 蕾
( 1陕西省环境监 测 中心站 ,陕西 西安 7 0 5 ; 10 4 2西安 工业大学建筑工程 系,
陕 西 西 安 703 ) 10 2
摘 要 : 生物修复是处理水体 中石油污染较好的一种方法 , 本文简述 了水体 中石油污染的来源 、 危害 , 石油
A ci cueE g er g X ’nT c nlg a U ie i , ha x X ’n7 0 3 , hn ) rht tr ni e n , ia eh o i l nvr t S ani ia 10 2 C i e n i o c sy a
Absr c :Bir me ito st e b s t o ote tt t rp l e y p to e m.Th n o ma in a o tp to ta t oe da in wa h e tme h d t r a hewae o l d b er lu ut e if r t b u er — o
石油 是 ( 称原 油 ) 一 种 天然 生 成 的 由上 千种 性 又 是
质不 同的化合 物组 成 的 复 杂混 合 物 。烃 类 是 其 主要 组
分, 简称石 油烃 。其 余 为 非烃 类 含 氮 、 硫 及 氧 等元 素 含
的有 机物 。石 油烃 主要有烷 烃 、 芳香烃 、 烷烃 、 环 稠环 和
SUN a g — r n , Y Xin og ANG e一 Xu ,WANG e Li
一
压舱 水 等 。尽 管 各 国都 规 定 了含 油 废 水 的排 放 标 准
( 般为 5~1 g L , 因工业 含油废 水量 大 , 流人 一 0m / ) 但 故
些致 畸致 癌物 质还 可 通 过食 物链 的生 物 富集 作 用 直
作 者 简 介 : 向荣 ( 90一) 助 理 工 程 师 , 要 从 事 环 境 监 测技 术 的 开发 与应 用 。 孙 18 , 主
线长达 1 0 m, 海海域 面积 辽 阔 , 800k 沿 近年来许 多海域 也受 到不 同程度 的石 油 污 染 … 。海洋 水 体 油 污染 已成
为 目前 一种 世界 性 的严 重 的海 洋 污染 。 因此 , 范 、 防 治
理石 油污染 成为 环境保 护 的重要任 务之一 。
12 石 油 污 染 物 的 危 害 .
2 4 2 温度 和光 照条件 的影 响 .. 温度 可 以通过 影 响石油 烃类 化合 物 的状 态 , 间接 地
微生 物代谢 降解 。芳香 类化合 物 由于其 水难 溶性 , 些 某
多环芳 烃还 有毒性 , 难 被 微 生 物 降解 , 更 近年 在 这 方 面 的研究 最多 , 于杂环 化 合 物 , 对 噻 吩作 了一 些 研 究 对 则 工作 , 对于 氧 杂 环 或 氮 杂 环 化 合 物 的 降 解 几 乎 没 有 报
化 过程 , 需要 有加 氧 酶 和分 子 氧 的参加 , 因此 环 境 中的 氧气 对微 生物 而 言是 一 个 极 其 重 要 的 限制 因 子 。氧气 的含量决 定 微 生 物 群 落 的结 构 , 缺 氧 或 无 氧 的条 件 在 下 , 以厌 氧微 生物 为 主的群 落结构 , 在好 氧条件 下 , 是 而 则是好 氧微 生物 为 主 的群 落结 构 。厌 氧 微 生 物 和好 氧
污染生物修 复技术 的概 念 , 水体 中石油 的可生 物降解 性 , 生物种 类 、 对 微 降解机制 和 降解过 程 的影响 因素 以及 目前
的研究方 向进行 了较全 面 的综 述 , 对石油 污染 的研究 现状 和存在 问题进 行 了讨 论 。 并
关键词 : 水体 ; 石油污染 ; 生物修复
21 年 3 01 9卷 第 1 9期
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・ 1 8・
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生态系统中更重要的因子 J能降解石油烃的微生物多 ,
数 属于假 单胞 菌属 。 。 。
2 石 油 烃 污 染 的 生物 修 复
2 1 石 油烃 类 的化 学 组 成 及 其 生物 可 降解 性 .
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石油 污染 的危害 主要表 现在在 水体表 面形成 油膜 , 致使水 中溶 解氧 急剧 下 降 , 成水 生 生 物 的大 量 死亡 , 造 破坏水 生生 态环 境 和渔 业 资 源 ; 可 进 入地 下 水 系 , 还 直 接污 染地下 水源 , 响居 民用 水 和农 业 灌溉 ; 油 中的 影 石
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石油 作 为重 要 能源 之 一 , 已被 世界 各 国广 泛 利用 。 各类水 体 的油量 仍相 当可 观 … 。全球 最 大 的水 体 是海 近 年来 , 体石油 污染 日益 严重 , 水 已成 为 一个 全 球 普遍 洋 。而在 各 类 水 体 中 海 洋 受 油 污 染 是 最 为 严 重 的。
杂环 化合物 , 还有 少量 沥青 质和其 他化 合物 。由于石 油
烃是 天然 的有机 物 , 此 , 生物 可 以利 用石 油 烃 作 为 因 微 碳源 。石油 中所 含 的各 种 烃类 , 要条 件 合 适 , 可 被 只 均
的表 面张力 的影 响等 , 可被 降解 的几 率 就小 了很 多 J 。 Ac ro等 发 现 随石 油 浓 度 的 升 高 , 生 物 对 石 油 的最 微 终 降解 率逐 渐降低 , 降解率 和石 油浓度 呈 负相关 关系 。
速率 的 1 左 右 , 度变 化 显 著 地 影 响微 生 物 对烃 类 0倍 温 化合 物 的降 解 速 率 。Sna 发 现 紫 外 线 增 强 时石 油 的 at s
降解率 增加 』但对 于光照 如何影 响石 油生 物降 解 的具 ,
体 机理 商务 透彻研 究 。 2 4 3 氧气 的影 响 ..
域发 生 的 污染 事件 中也有 近 3 4是 油污 染 。我 国海岸 /
1 水 体 中石 油 污染 的现 状
1 1 水 体 中的石 油污 染 来 源 .
水体 中石油 烃 的污 染 主要来 自工 业 、 业 、 输业 农 运 及 生活污水 排放 和油泄 露 , 人大气 中 的石 油烃 的沉 降 逸 及 海底 自然 溢油 等 。工 业含 油污水 和废水种 类很 多 , 主 要包 括炼油 厂污水 、 石油 勘 探 开发 采 油废 水 、 油港 原 油
氧化 。此外 , 烷烃 有 时 还 可在 脱 氢 酶 作用 下 形 成 烯 烃 , 再在 双键处 形成 醇进 一 步代 谢 。关 于 芳香 烃 的 降解 途 径 , 好氧 条件下 先 被转 化 为 儿 茶 酚或 其 衍 生 物 , 后 在 然
许 多烃类 物质 的降 解 过程 实质 上 是 烃 类 物质 的氧
关 注的焦点 问题 。生物 降解法 因具有 处理成 本低 、 不需 17 9 2年 日本 海域所 发生 的污 染事件 有 22 3起 , 中石 8 其
大 型设备 、 操作简便 、 油类 污染物 降解效果 好 、 易 引 油污染 为 19 3起 , 石 不 8 占污染总 数 的 8 . % 。美 国沿岸海 69 起 二次污染 等特点 而得 到广泛 研究 和应用 。
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程 。
2 4 影响石油烃类化合物的微生物降解的因素 .
2 4 1 石 油烃类 化合 物在 环境 中的状 态 和石 油浓 度 的 . .
影 响
在环境 中呈水溶 状态 的石 油 烃类 化合 物 更 容 易被
降解 , 如果 不是 呈水 溶 液 状 态 , 生 物则 很 难 直 接 与石 微 油烃类 化合 物 的分子 接触 , 固体 的芳香 烃化合 物 。没 如 有 溶入 水 中 的石 油烃 类化 合物 , 只有 在油 与水 的界 面处 的化合 物分 子才 能与 微生 物细胞 接触 , 加上不 同表面 再
控 或 自发进行 的过 程 。 在石 油 污 染 水体 生 物 修 复 过程
中通过接 种特 定 的石 油 降解菌 、 添加 营养 物质 或表 面 活 性 剂 、 供 电子受体 和 共 代 谢底 物 及 优 化 处 理条 件 等 , 提 可 以强化 环境 中土 著微 生 物 自发 降 解石 油 污 染 物 的进
道。
影 响烃类 物质 的生 物 降解 。此外 , 温度 对石 油烃类 化合 物 的降解 还有 更直 接 的作 用 , 对 微 生物 活 性 的影 响 , 如
对微 生物 种 类 的影 响 。有 研 究 表 明 , 环 境 温 度 为 在
2 2 石 油 烃 类 化 合 物 的微 生 物 代 谢 途 径 .
水环 境 中能较 好 地 降 解石 油 烃 的细 菌有 假 单 孢 菌
属、 无色 杆菌 属 、 杆菌 属 、 球 菌属 、 卡 氏菌属 、 动 节 微 诺 不
杆 菌属 、 短杆 菌属 、 棒杆 菌属 、 黄杆 菌属 。真 菌有假 丝 酵 生 物修 复是指 生 物 特别 是 微 生 物催 化 降 解 有 机 污 母 菌属 、 红酵母 菌 属 、 孢 酵 母 菌属 等 。在受 污 染 的水 掷 染 物 , 而修 复被 污染环 境或 消除 环境 中污染 物一 个受 体 中除细 菌 和酵母 菌外 , 从 还有 许 多丝状 菌 。
根据 烃类 的化学 结构 特点 , 石油 烃 的降解途 径 主要
可 分两部 分 : 烃 的降解途 径 和芳香烃 的降解途 径 。直 链
链 烷烃 的降解方 式 有 三 种 : 段 氧化 、 末 亚末 段 氧化 和 W
2 5℃时 , 石油 烃类 化 合 物 的 降 解速 率 是 5℃ 时 的 降解
・
8 0・
广州化 工
21 0 1年 3 9卷第 1 9期
水 体 中石 油 污 染 的 生 物 修 复
孙 向荣 ,杨 学福2,王 蕾
( 1陕西省环境监 测 中心站 ,陕西 西安 7 0 5 ; 10 4 2西安 工业大学建筑工程 系,
陕 西 西 安 703 ) 10 2
摘 要 : 生物修复是处理水体 中石油污染较好的一种方法 , 本文简述 了水体 中石油污染的来源 、 危害 , 石油
A ci cueE g er g X ’nT c nlg a U ie i , ha x X ’n7 0 3 , hn ) rht tr ni e n , ia eh o i l nvr t S ani ia 10 2 C i e n i o c sy a
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石油 是 ( 称原 油 ) 一 种 天然 生 成 的 由上 千种 性 又 是
质不 同的化合 物组 成 的 复 杂混 合 物 。烃 类 是 其 主要 组
分, 简称石 油烃 。其 余 为 非烃 类 含 氮 、 硫 及 氧 等元 素 含
的有 机物 。石 油烃 主要有烷 烃 、 芳香烃 、 烷烃 、 环 稠环 和