石油污染土壤生物修复专题.

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。

石油污染土壤的生态修复摘要：物理、化学技术在修复石油污染土壤过程中会造成二次污染、改变土壤结构，且成本高，在应用上具有一定的局限性。

以生物技术为主的联合修复是未来士壤修复的主要发展趋势。

文章介绍了石油污染土壤生态修复的概念及修复原理，指出土壤环境容量的确定是实施生态修复的基础，植物、微生物及其联合修复是主要手段。

通过对有效环境因子的监控、高效积累植物的筛选及基因工程等技术，必将使石油污染土壤的生态修复有更为广阔的发展前景。

石油勘探与开发过程中的钻井、井下作业和采油等环节以及井喷、泄漏等偶然事故都会带来卜壤的污染。

据资料，各油田每作业一次遗留于井场的落地油约为几十到几百kg，单井落地原油污染面积可达0.5～2.1m²，落地泥浆污染面积大约20m²，一次井喷造成的原油覆盖面积达3000～4000 m²。

尤其是石油开采过程产生的落地原油，已成为土壤重要的污染源。

大庆油田开发建设以来，已累计生产原油l8.2亿t，在油田生产过程中会产生大量的落地原油，落地原油在十壤中的迁移主要有横向迁移和纵向迁移。

横向迁移对十壤的污染成辐射状分布，污染强度随污染源的距离增加而迅速降低，污染源周围污染最重的区域在0-40m范围内，占总量90%以上，横向迁移范围确定在150m以内;落地原油纵向迁移绝大部分集中在距上壤表面0-10cm范围内，竖向迁移一般不超过70cm²。

石油中的烃大体上分为烷烃、环烷烃和芳香烃三类，其中芳香烃毒性最大。

石油进入土壤后造成严重的环境污染和生态破坏：影响十壤的通透性，降低土壤质量;阻碍植物根系的呼吸与吸收，引起根系腐烂，影响农作物的根系生长;使土壤有效氮、磷的含量减少，影响作物的营养吸收;石油中的多环芳烃有致癌、致畸、致突变等作用，能通过食物链在动、植物体内逐级富集，危及人类健康;石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下井，进而污染地下水。

1 土壤石油污染的修复方法概述土壤作为一种环境介质，其本身具有一定的自净能力，但是当污染超过一定阈值后，污染物便在土壤中出现累积，同时，由于土壤具有一些独特的性质，如地域差异性、生态系统复杂性和不可能流动性等，这就决定了十壤污染要比水或空气污染更复杂、治理难度更大。

环境工程微生物报告（设计）题目：生物修复石油污染土壤院系：专业：姓名：指导教师：完成日期：学号：介绍了国内外在修复石油污染土壤方面的生物修复工艺：原位生物修复和异位生物修复。

通过筛选高效降解菌治理受石油污染的土壤，并通过实验确定其降解特性。

指出生物修复方法作为一种费用低、效果好、对环境影响低、无二次污染的方法，是今后治理石油对土壤污染的最可行的方法。

关键词：石油污染；土壤；生物修复；降解菌石油是非常宝贵的燃料、润滑剂和化工原料。

与煤相比，它具有价格低廉，常温下为液体而易于开采、运输、使用，含杂质少、污染低等优点，因而得到广泛的应用。

世界发达国家在能源消费中，石油均占60%以上，而中国大约为20% 。

石油在开采、炼制、贮运、使用等过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成污染，这已成为一种普遍的现象，并在生态环境和社会环境方面造成一定的影响。

据估计全世界每年约有1×109 t石油及其产品通过各种途径进入地下水、地表水及土壤中，其中我国有60多万t。

据2007年掌握的资料，我国部分石油化工区土壤残油高达10000 mg/kg，是临界值(200 mg/kg)的50多倍，每年新污染土壤1×108 kg。

石油烃类大量溢出，应当尽可能予以回收，但有的情况下回收很困难，即使尽力回收，仍会残留一部分，对环境（土壤、地面和地下水）造成污染。

其进入土壤后，会破坏土壤结构，土壤中的石油侵蚀土层，使之盐碱化、沥青化、板结化，使土壤的透水性降低、透水量下降，影响植物生长，被污染的土壤还可对地表水和地下含水层造成二次污染；许多研究表明，一些石油烃类成分在粮食中积累，影响粮食的品质，并通过食物链，进入动物体内，对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的“三致”作用，被荷兰Ir F A M DeHan及奥地利W M Stidiani等科学家比喻为“化学定时炸弹(Chemical Time．Bomb)”。

因此，维持土壤的安全性至关重要，已成为目前国际上环境科学研究的热点之一。

2001年第4期土壤・179・生物修复石油污染土壤1丁克强骆永明（中国科学院南京土壤研究所南京210008）摘要本文概述了石油污染土壤的生物降解机制，分析了生物修复土壤污染技术及其影响因子，提出了强化生物修复的措施及其在我国的应用前景。

关键词生物修复；石油污染土壤石油污染土壤的生物修复[1]，是指利用微生物及其他生物，将存在于土壤的石油污染物降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统。

生物修复技术是传统的生物处理方法的发展，与物理、化学修复污染土壤技术相比，具有多种优点[2]：①成本低于热处理及物理化学方法；②不破坏植物生长所需的土壤环境；③污染物氧化完全，没有二次污染；④处理效果好，对低分子量的污染物去除率非常高；⑤可原位处理，操作简单。

本文结合近年国内外的最新研究成果，对生物修复技术在处理石油污染土壤的研究状况进行综述。

１ 石油烃生物学降解的机理　１．１ 微生物对烃的吸收　Bringman[3]等认为，分解烃微生物是吸附在土粒上的。

它们和烃液滴的相互作用是在土壤孔隙里的油水界面上进行的。

有的烃能直接溶于细胞膜的亲脂区而进入膜内；另一些则是微生物在油滴界面处先生成表面活性剂使之溶解后吸收，气态烃要溶于水后才能被吸收[4]。

１．２ 烷、烯、炔烃的生物降解烷烃降解的生化机理是β-氧化和充氧作用[5]。

研究最多的正烷烃的降解途径如图1。

在绝大多数情况下，正烷烃的生物降解最初是由与甲烷一氧化酶类似的复杂的一氧化酶系统酶促进行的。

在此过程中，烷烃氧化成相应的伯醇[6]。

后者在β-氧化酶、丁基脱氧酶和硫酸酯酶的作用下，经由醛而转化成羧酸。

Mckenna等人[7]认为，羧酸很容易通过β-氧化，降解成少两个碳链长度的乙酰基CoA。

后者再进入三羧循环，分解成CO2和H2O，并释放出能量；或再进入其它生化过程。

关于烷烃降解过程中链烯是不是中间产物的问题仍存在着争论[8]。

Pareck[9]等人发现，正十六碳烷嫌气细菌能将十六烷转化成相应的醇和烯。

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。

生物修复石油污染土壤研究现状随着工业的快速发展，石油污染问题日益严重。

土壤作为石油污染的主要载体，其修复与治理对改善生态环境具有重要意义。

生物修复作为一种绿色、高效的修复技术，正逐渐受到广泛。

本文将对生物修复石油污染土壤的研究现状进行综述，以期为相关研究提供参考。

在现有的研究中，生物修复石油污染土壤的方法主要包括植物修复、微生物修复和联合修复。

植物修复主要利用植物的吸收和降解能力，将石油污染物转化为无害物质。

微生物修复则是利用微生物的分解作用，将石油污染物转化为可降解的有机物。

联合修复则是将植物修复和微生物修复相结合，以提高修复效果。

虽然这三种方法均具有广阔的应用前景，但每种方法仍存在一定的局限性和挑战。

植物修复受植物生长环境的影响较大，不同植物对石油污染物的吸收和降解能力差异较大。

微生物修复的效果受环境因素影响较大，且修复周期较长。

联合修复中的关键问题在于如何提高两种修复方法的协同作用，以达到最佳修复效果。

在进行生物修复石油污染土壤的研究中，实验设计、样本采集和数据分析是三个关键环节。

实验设计应充分考虑实际修复过程中的各种因素，如植物种类、微生物菌种、土壤类型等。

样本采集需在污染区域具有代表性的地点进行，以保证研究结果的可推广性。

数据分析则应借助现代统计方法，对实验结果进行深入挖掘，为后续研究提供支持。

根据实验验证，不同生物修复方法对石油污染土壤的修复效果存在差异。

在实验条件下，植物修复和联合修复表现出了较好的修复效果，而微生物修复效果相对较弱。

但在实际应用中，由于土壤类型、污染物性质和环境因素等的差异，各种修复方法的适用性也有所不同。

生物修复技术在石油污染土壤治理中具有广阔的应用前景。

然而，目前的研究仍存在一定局限性，如实验条件与实际环境的差异、修复方法的协同作用等问题。

未来研究应更加如何提高生物修复技术的实际应用效果，以及如何实现与其他修复技术的结合，以解决石油污染土壤治理中的复杂问题。

同时，应加强对于新型生物修复材料的研发，以提高石油污染土壤的修复效率和效果。

浅谈石油污染土壤修复技术摘要：土壤资源是环境中重要的组成部分，是人类生存的重要资源之一。

石油是重要的能源之一，随着对石油不断地开发利用，大量原油及其加工品进入土壤环境中，给环境和人类带来危害，土壤的石油污染问题日益严重，已成为世界性的环境问题。

石油由于其组分结构复杂较难降解。

物理、化学修复成本较高，易造成二次污染，而生物修复具有修复效果好、成本低和无二次污染等特点被广泛应用于石油污染土壤的修复中。

关键词：石油污染；土壤资源；生物修复1石油污染现状及危害1.1石油的特性石油又称原油，是由气态、液态和固态的石油烃类混合物构成，粘稠状，呈褐色的一种非常复杂的混合物。

其密度为0.8~1.0 g/cm3,凝固点的温度范围为30~60℃，其沸点在500℃以上。

石油组分构成十分复杂，多达数百种有机化合物。

按照烃类组成分类可分为饱和烷烃、芳香烃和微量的硫化物、氮化物等混合物。

饱和烃可分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃三种；芳香烃包括单环、双环和多环芳烃（PAHs），烃类组分占石油组分的95%~99%。

大多数烃类物质不易降解，因此被列为自然环境中的优先污染物。

石油及其产品在人类生活中已得到广泛应用，对社会经济的发展也起到至关重要的作用，其产品主要为燃料、润滑油、沥青和熔剂得到广泛应用[1]。

同时，石油作为不可再生资源，在没有找到合适代替的新能源之前，依靠石油的经济结构不会发生改变。

1.2石油污染的危害随着全球工业的飞速发展，石油及其产品为各国经济提供巨大利益的同时，也对周边环境造成了严重污染。

大量废油未经处理、未达到排放标准就排放至生态环境中，对水体、大气和土壤造成了严重污染，日益增多的石油污染对环境造成破坏的同时又对人类健康构成了严重威胁。

石油对水体污染的危害：原油的泄漏和残油的排放都会导致水体环境和海洋遭到破坏。

土壤中的石油污染物不断向下渗透经地表径流，对地下水造成污染，严重影响了农作物生长和用水安全。

当海洋中发生溢油事故后，大量原油进入水体，致使好氧微生物和藻类逐渐死亡，厌氧和兼性厌氧微生物大量繁殖，导致水体中大量海洋生物死亡，引起水环境中食物链失调，对整个水体生态系统的平衡造成影响[2]。

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。