植物与微生物联合修复土壤石油污染

环境保护与循环经济石油污染土壤微生物修复研究进展付保荣I 刘述凤I 鄢雨朦I 张润洁I 郭宏伟**2收稿日期：2020-11-08；修订日期：2021-03-15。

作者简介:付保荣，女,1965年生，教授，主要从事环境生物学、污染生态及流域生态环境安全等方面的研究工作。

*通讯作者:郭宏伟，女,1976年生，高级工程师，主要从事土壤、地下水污染防治和生态保护的监督管理,土壤、地下水污染防治科研课题研究,建设用地土壤污染状况调查,污染地块管理及修复工作,E-mail : ****************。

基金项目：国家重点研发计划项目(2018YFC1801205 )。

(1.辽宁大学环境学院，辽宁沈阳110000； 2.鞍山市生态环境事务服务中心，辽宁鞍山114000)摘 要:土壤中石油类物质达到一定浓度不但会对土壤的原有生态系统造成破坏，而且会对人体机能带来一定影响。

采用微生物修复石油污染土壤是一种安全高效的治理技术，主要包括生物强化技术、生物刺激技术、生物通风技术、固定化微生物技 术以及植物-微生物联合修复技术。

微生物修复技术优点在于投资小、见效快、能耗低、无二次污染产生，属于环境友好型治理技术。

微生物修复技术在实际应用中存在一些不足，如风险的不确定性。

重点对国内外微生物修复技术的研究成果以及研究进展进行梳理,并对未来发展进行了展望O关键词:石油类污染；污染土壤;高效降解菌;微生物修复Abstract ： Reaching a certain concentration of petroleum substances in the soil will not only damage the original e-cological system of the soil, but also have a certain impact on human functions. The use of microorganisms to re ­mediate petroleum - c ontaminated soil is a safe and efficient treatment technology , which mainly includes : bio-enhancement technology , bio -stimulation technology , bio -ventilation technology , immobilized microorganism technology , and pl a nt-microbe joint remediation technology. The microbial remediation technology has the advan ­tages of low investment , quick results , low energy consumption , and no secondary pollution. It is an environmen ­tally friendly treatment technology. However , microbial remediation technology has some shortcomings in practical applications , such as the uncertainty of risk. This article focuses on the research results and research progress of microbial remediation technology at home and abroad , and prospects for future development.Key words ： petroleum pollution ; contaminated soil; efficient degrading bacteria; microbial repair中图分类号：X53 文献标识码:A 文章编号：1674-1021(2021)03-0054-071引言石油在勘探、开采、运输、提炼、存储、使用等过程中会因为管理不当或发生突发事故等导致石油污 染,对环境造成既长远又严重的危害。

植物-微生物联合修复石油污染土壤的研究进展
赵博文;张敬沙;方海兰
【期刊名称】《中国资源综合利用》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】生物修复技术因其环境友好、修复成本低等优点受到大量关注,尤其是植物-微生物联合修复技术。

两者互利的共生关系让植物-微生物组合更好地结合两者的优点,有效提高生物修复的应用范围和降解效率。

本文概述植物-微生物联合修复技术降解有机污染物的机制,梳理联合修复技术的应用形式,重点讨论不同形式的植物-微生物组合的协同效应,并对植物-微生物联合修复未来的研究方向和应用前景进行展望,以更好地修复石油污染土壤。

【总页数】3页(P118-120)
【作者】赵博文;张敬沙;方海兰
【作者单位】上海建工环境科技有限公司;上海辰山植物园
【正文语种】中文
【中图分类】X53
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5.石油污染土壤植物-微生物联合修复研究进展
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生物修复技术在土壤治理中的应用土壤，是我们生存的根基，它为植物提供养分，为生物提供栖息之所。

然而，随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染问题日益严重，给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。

在众多土壤治理技术中，生物修复技术因其具有成本低、效果好、环境友好等优点，逐渐成为研究和应用的热点。

生物修复技术，简单来说，就是利用生物的生命活动来降低土壤中污染物的浓度或使其无害化。

这种技术主要包括植物修复、微生物修复和动物修复三大类。

植物修复是利用植物对污染物的吸收、转化、固定和挥发等作用来净化土壤。

一些超积累植物能够从土壤中大量吸收特定的污染物，并将其积累在自身的组织中。

比如，蜈蚣草对砷有很强的富集能力，可以有效地降低土壤中砷的含量。

此外，植物根系还能分泌一些物质，促进土壤中微生物的生长和代谢，从而增强对污染物的降解。

微生物修复则是依靠土壤中的微生物，如细菌、真菌等，将污染物分解为无害物质。

微生物具有强大的代谢能力和适应能力，能够通过各种代谢途径将有机污染物转化为二氧化碳和水。

例如，假单胞菌可以降解石油烃类污染物，白腐真菌能够分解多环芳烃等。

同时，微生物还可以通过共代谢作用，即在利用其他底物生长的同时降解污染物，提高土壤的净化效果。

动物修复在土壤治理中的应用相对较少，但也具有一定的潜力。

某些土壤动物，如蚯蚓，能够通过吞食、消化和排泄土壤，改善土壤结构，增加土壤通气性和透水性，促进微生物的活动，从而间接提高土壤的自净能力。

生物修复技术在土壤治理中具有许多优势。

首先，它是一种自然的过程，对环境的干扰较小。

相比物理和化学修复方法，生物修复不需要大量的能源消耗和化学试剂投入，减少了二次污染的风险。

其次，生物修复可以在原位进行，不需要将污染土壤挖出运输，降低了治理成本。

此外，生物修复还能够提高土壤的肥力和生态功能，实现可持续的土壤治理。

然而，生物修复技术也存在一些局限性。

例如，生物修复的速度相对较慢，对于高浓度污染的土壤可能效果不明显。

微生物—植物联合修复石油污染土壤的研究进展石油污染土壤是当前环境问题的重要组成部分，其对生态环境和人类健康具有极大的危害。

传统的修复技术往往费时费力，效果不佳，因此需要探索更加有效的修复方法。

微生物-植物联合修复已经成为当前研究的热点，本文旨在对其研究进展进行综述。

微生物-植物联合修复石油污染土壤的基本原理是通过利用植物的根系和微生物的代谢活动来促进土壤中的石油分解和降解。

植物可以通过根系释放的氧气和有机物质为微生物提供生长、存活和代谢所需的条件，如碳源、氮源、磷源和微量元素等。

微生物则可以利用这些有利条件，进行石油的代谢降解和吸附转化，最终达到净化土壤的目的。

微生物-植物联合修复的优势主要表现在以下几个方面：1. 能够促进石油降解速度植物的根系和微生物共同作用可以有效地促进石油成分的降解，一些根瘤菌和链霉菌等微生物具有对苯环等石油成分的降解能力，而植物的根系则可以释放大量的氧气、营养物质和生长激素，为微生物提供适宜的生存环境和生长所需的气体、营养物质和激素，从而促进微生物的代谢活动。

2. 能够提高修复效率微生物-植物联合修复可以充分利用植物的根系和微生物的降解代谢作用，加速石油的分解和降解，同时在修复过程中可以提高土壤的含水量和有机质含量，从而改善土壤结构和生态环境，进一步提高修复效率。

3. 能够减少二次污染传统的修复技术往往会产生二次污染，因为修复过程中需要添加各种化学物质和药剂，严重影响土壤环境。

而微生物-植物联合修复则采用自然的修复方式，不会产生化学物质的二次污染，对环境的影响小，具有较高的环保性。

综上所述，微生物-植物联合修复是一种重要的石油污染土壤修复技术，适用范围广，成本低，效果明显，对生态环境具有重要的意义。

尽管该技术还需要进一步完善和提高，但它已成为当前研究的热点，必将为石油污染土壤的修复和环境保护事业做出重要的贡献。

基金项目：四川长宁天然气开发有限公司项目（２０２２０６２１ ２３）；油气田应用化学四川省重点实验室开放基金项目（ＹＱＫＦ２０２１０７）。

通讯作者：谢贵林，２００５年毕业于中国石油大学（华东）应用物理专业，现在四川长宁天然气开发有限责任公司从事地面建设工作。

通信地址：成都市成华区猛追湾横街９９号世茂大厦，６１００５１。

Ｅ ｍａｉｌ：ｘｇｌｉｎ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ。

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ３１５８．２０２４．０２．００１植物微生物联合修复石油烃污染土壤研究进展谢贵林１　金文辉１　黄涛１　曹文波１　周烁名１　汪墨轩１　汪钰翠２　王兵２　任宏洋２（１．四川长宁天然气开发有限责任公司；２．西南石油大学化学化工学院）摘　要　石油烃污染引发了严重的土壤污染问题，在各种修复技术当中，植物 微生物联合修复技术以成本低、修复效果好、二次污染少等优点得到广泛重视。

文章以植物 微生物联合修复技术为中心，阐述了内生菌 植物联合修复和植物 根际微生物联合修复两种典型的联合修复技术的原理以及最新的应用进展，并总结了当前植物微生物联合修复技术研究的不足，以期为石油烃污染土壤的生物修复提供参考。

关键词　石油烃污染；土壤；植物微生物联合修复技术；内生菌；根际微生物中图分类号：Ｘ５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５ ３１５８（２０２４）０２ ０００１ ０６犃犚犲狏犻犲狑狅狀狋犺犲犘狉狅犵狉犲狊狊狅犳犘犾犪狀狋 犿犻犮狉狅犫犻狅狋犪犆狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀犻狀犚犲狆犪犻狉犻狀犵犘犲狋狉狅犾犲狌犿犎狔犱狉狅犮犪狉犫狅狀犆狅狀狋犪犿犻狀犪狋犲犱犛狅犻犾ＸｉｅＧｕｉｌｉｎ１　ＪｉｎＷｅｎｈｕｉ１　ＨｕａｎｇＴａｏ１　ＣａｏＷｅｎｂｏ１　ＺｈｏｕＳｈｕｏｍｉｎｇ１　ＷａｎｇＭｏｘｕａｎ１ＷａｎｇＹｕｃｕｉ２　ＷａｎｇＢｉｎｇ２　ＲｅｎＨｏｎｇｙａｎｇ２（１．犛犻犮犺狌犪狀犆犺犪狀犵狀犻狀犵犖犪狋狌狉犪犾犌犪狊犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犆狅．，犔狋犱．；２．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犆犺犲犿犻狊狋狉狔犪狀犱犆犺犲犿犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犛狅狌狋犺狑犲狊狋犘犲狋狉狅犾犲狌犿犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔）犃犅犛犜犚犃犆犜　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｈａｓｌｅｄｔｏｓｅｖｅｒｅｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓｓｕｅｓ．Ａｍｏｎｇｖａｒｉｏｕｓｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｔｈｅｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｇａｒｎｅｒｅｄｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｄｕｅｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌｏｗｃｏｓｔ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，ａｎｄｍｉｎｉｍａｌｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｃｅｎｔｅｒｅｄｏｎｔｈｅｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｌａｂｏｒａｔｅｓｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓｉｎｔｗｏｔｙｐｉｃａｌｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ：ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａ ｐｌａｎｔｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎａｎｄｐｌａｎｔ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｔｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｉｍｉｎｇｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌ．犓犈犢犠犗犚犇犛　ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ；ｓｏｉｌ；ｐｌａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｉａｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ；ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ０　引　言在石油开采、运输以及加工过程中引发了众多环境污染问题，其中的土壤污染问题引起了社会的广泛关注［１］。

有机污染土壤如何修复
污染土壤的有机物主要包含各种化学农药、石油及其裂解产物，以及其他各类有机合成产物等。

当土壤被有机物污染了，可以使用生物修复技术进行修复。

生物技术包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术。

1、植物修复技术
植物修复技术除了可以治理农药、石油和持久性有机污染物，还可以治理重金属、炸药、放射性核素等污染物形成的污染。

植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。

2、微生物修复技术
微生物能以有机污染物为唯一碳源和能源或者与其他有机物质进行共代谢而降解有机污染物。

利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复中常见的一种修复技术。

这种生物修复技术已在农药或石油污染土壤中得到应用。

在中国，已构建了农药高效降解菌筛选技术、微生物修复剂制备技术和农药残留微生物降解田间应用技术;也筛选了大量的石油烃降解菌，复配了多种微生物修复菌剂，研制了生物修复预制床和生物泥浆反应器，提出了生物修复模式。

今天。

环境污染治理有哪些新技术随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重，给人类的生存和发展带来了巨大的挑战。

为了应对这一挑战，科学家们不断探索和创新，研发出了一系列环境污染治理的新技术。

这些新技术不仅提高了环境治理的效率和效果，也为实现可持续发展提供了有力的支持。

一、微生物修复技术微生物修复技术是利用微生物的代谢活动将环境中的污染物转化为无害物质的一种技术。

微生物具有强大的分解和转化能力，可以分解有机污染物、重金属等。

例如，某些细菌可以将石油中的烃类物质分解为二氧化碳和水，从而消除石油污染。

此外，微生物还可以通过吸附、沉淀等方式固定重金属，降低其在环境中的毒性和迁移性。

微生物修复技术具有成本低、操作简单、对环境影响小等优点。

然而，该技术也存在一些局限性，如微生物的生长和代谢受到环境条件的限制，修复过程相对较慢等。

为了提高微生物修复的效率，科学家们正在研究如何优化微生物的培养条件、筛选高效的降解菌株以及利用基因工程技术改造微生物等。

二、纳米技术纳米技术在环境污染治理领域具有广阔的应用前景。

纳米材料具有比表面积大、反应活性高、吸附能力强等特点，可以用于去除水中的污染物、净化空气等。

在水处理方面，纳米材料如纳米零价铁、纳米二氧化钛等可以高效地去除重金属离子、有机污染物等。

纳米零价铁具有很强的还原性，可以将六价铬还原为三价铬，降低其毒性。

纳米二氧化钛在光照条件下能产生强氧化性的自由基，可分解有机污染物。

在空气净化方面，纳米材料制成的过滤器可以更有效地捕捉空气中的细微颗粒物和有害气体。

此外，纳米催化剂可以促进有害气体的氧化分解，提高空气净化效果。

然而，纳米技术在环境治理中的应用也存在一些潜在的风险，如纳米材料的毒性、环境归趋等问题需要进一步研究和评估。

三、膜分离技术膜分离技术是利用具有选择性透过性能的薄膜，在压力差、浓度差或电位差等驱动力的作用下，实现混合物分离、提纯和浓缩的一种技术。

常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。

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。