海洋石油污染的生物降解
- 格式:pptx
- 大小:2.16 MB
- 文档页数:24
海洋石油污染的克星——石油降解菌作者:激扬来源:《石油知识》 2017年第3期激扬随着海上石油开发步伐的加快,海上石油运输日益频繁,油井溢油、运输船只的泄漏原油、沿海炼油企业的排污等事故也逐年增多。
石油一旦泄漏进入海洋之后会对海洋生态产生多方面的危害。
目前,出现海洋受到石油污染的事故时,常采用的方法包括物理法、化学法和生物法。
然而在实现海洋石油污染生态修复过程中,生物修复技术由于多种突出优势成为当前海洋生态修复的重要技术之一。
在生物修复海洋石油污染事故中,石油降解菌的作用无疑是该项技术的核心。
生物降解的好处相对于物理化学法降解受石油污染的海域,生物降解途径是一种环境友好型的途径,更能受到公众的认可;生物降解的最终产物为CO2和H 2O等无机分子或易被水生生物利用的简单小分子;在海洋溢油事故中,大量研究发现,通过人工筛选、培育,甚至改良这些微生物,然后将其投放到受污海域,进行石油烃类的生物降解,具有成本低、见效快、无污染等特点。
据不完全调查,生物修复的方法可节省大约50%~70%的费用石油降解菌群有哪些在自然环境中,能够降解石油的菌群并不多,但是一旦受到污染大部分菌群受到不同程度的抑制,而降解菌群得以迅速增长。
而在海洋内,目前已经发现1 0 0 多个属, 2 0 0 多种的石油降解菌,这些菌群中包括细菌、真菌、海藻、霉菌等,其中细菌7 9 个属、蓝细菌9 个属、真菌1 0 3 个属和海藻1 9 个属。
我国学者近来发现金黄色葡萄球菌和嗜冷杆菌对原油具有降解能力,主要有细菌类的无色杆菌属( A c h r o m o b a c t e r ) 、不动杆菌属;真菌类的金色担子菌属( A u r e o b a s i d i u m ) 、假丝酵母属( C a n d i d a ) 等;霉菌类的青霉素( P e n i c i l l i u m )、曲霉属(Apergillus)等以及酵母菌类的红酵母菌属( Rhodotorula)、毕赤氏酵母菌属(Pichia)等。
海洋石油污染及其微生物修复研究进展一、内容概览随着全球经济的快速发展,海洋石油资源的开发利用日益增多。
然而海洋石油开发过程中产生的污染问题也日益严重,对海洋生态系统和人类健康造成了巨大威胁。
为了解决这一问题,科学家们近年来在微生物修复领域取得了显著的进展。
本文将概述海洋石油污染及其微生物修复的研究现状,重点关注微生物修复技术的发展、应用以及面临的挑战。
首先本文将介绍海洋石油污染的主要来源、类型和危害。
石油污染主要包括直接排放、泄漏事故和海上溢油等途径,其主要污染物包括有机物、重金属和其他有毒有害物质。
石油污染对海洋生态系统的影响主要表现为生物多样性减少、生产力降低和食物链受损等。
其次本文将详细介绍微生物修复技术的发展历程和原理,微生物修复技术是一种利用微生物降解石油污染物的方法,主要包括好氧菌修复、厌氧菌修复和微生物吸附等技术。
这些技术通过模拟自然界的生物降解过程,有效地去除石油污染物,同时保护海洋生态系统。
接下来本文将分析微生物修复技术在海洋石油污染治理中的应用情况。
目前微生物修复技术已经在国内外得到了广泛应用,如美国佛罗里达州的“蓝色地球”项目、中国的渤海湾污染治理工程等。
这些成功案例表明,微生物修复技术在解决海洋石油污染问题方面具有巨大的潜力。
本文将探讨微生物修复技术面临的挑战和未来发展方向,当前微生物修复技术仍存在许多问题,如修复效率低、成本高、环境适应性差等。
为了克服这些问题,科学家们需要进一步研究微生物修复机制,优化修复工艺,提高修复效率,降低成本并加强与其他污染治理技术的结合,以实现更高效的石油污染治理。
A. 海洋石油污染的背景和危害海洋石油污染是指石油开采、运输和使用过程中,由于人为因素或自然因素导致的石油泄漏到海洋中,对海洋生态环境和人类健康造成严重危害的现象。
随着全球石油消费的不断增加,海洋石油污染问题日益严重,已经成为世界各国面临的重大环境问题之一。
背景:随着全球经济的发展,石油需求不断增加,石油开采、运输和使用过程中的安全事故和泄漏事件时有发生。
第一篇:海洋石油污染及治理措施海洋石油污染及治理措施石油是海洋环境最为重要的污染物之一。
它不仅威胁着海洋生态安全,而且其致癌物通过在海洋生物体内浓缩蓄积给人类也会造成严重的健康危害。
严峻的海洋石油污染的现实已经使其治理工作迫在眉睫。
石油的理化性质石油烃生物降解的程度取决于油的化学组成、微生物的种类和数量以及环境参数, 如温度、营养盐、陆源污染物、盐度、海流、氧含量等。
石油在海水中存在的物理形式对石油的生物降解有很大影响。
液态芳烃在水-烃界面能被细菌代谢,但在固态时却很难被利用。
石油化学组分不同也明显地影响它们被降解的速率。
在各组分中,饱和烃最容易降解,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、树脂和沥青质则极难降解。
不同烃类化合物的降解率模式是: 正烷烃>分枝烷烃>低分子量芳香烃>多环芳烃。
石油烃类化合物组成成分的差异直接影响其生物降解速率,低硫、高饱和烃的粗油最易降解,高硫、高芳香烃类化合物的纯油则很难降解。
1 我国及全球海洋石油污染的现状海洋占了地球表面积的71%,为人们提供了丰富的生产、生活资源和空间资源,是全球生命支持系统的重要组成部分。
近十年来,随着沿海河口、港湾地区经济的迅速发展,造成海洋环境污染、生态破坏等问题日益严重。
海上的石油勘探与开发及航运事故中的大量溢油等庞杂的污染物进入河口、海湾和近岸海域,使得沿海海域的水质、底质和生态环境不断恶化,我国近海承受着前所未有的环境污染压力。
这些有毒污染物在环境中的积累和食物链的累积效应已成为当今一大不可忽视的环境问题。
目前全球面临的主要近海污染问题是石油等有机物污染、富营养化、赤潮、重金属污染、非降解垃圾污染以及放射性污染等。
近年来,随着我国沿海城市的开发,使得港口码头年吞吐量逐年增加,加之港口码头水体迁移能力差,导致潮流速度减少,流向改变,水交换能力变弱,淤积速度增大,这样污染物的稀释扩散和自净作用不利,这给海洋环境带来很大的压力,近海海域石油污染亦呈增加趋势。
海洋微生物降解石油的研究石油污染已成为全球性的环境问题,由于石油的不完全分解和有毒物质的释放,对海洋生态系统造成了严重的破坏。
为了寻求有效的石油降解方法,研究者们越来越多的海洋微生物在石油降解中的作用。
本文将对海洋微生物降解石油的研究进行综述,以期为石油污染的生物治理提供理论支持和实践指导。
海洋微生物降解石油的过程主要涉及生物氧化、水解、脱氢等反应。
通过这些反应,石油中的长链烃分子被逐渐分解为短链烃、脂肪酸等小分子物质。
虽然已有不少研究者这一领域,但大部分研究集中在降解过程中的某一环节,对整个降解过程的系统研究仍显不足。
尚有部分有毒物质在微生物降解过程中无法被完全分解,可能会对海洋生态系统造成长期威胁,这也是需要进一步探讨的问题。
本文采用文献综述和实验研究相结合的方法,对海洋微生物降解石油的过程进行深入探讨。
实验研究包括接种培养、生理生化指标测定、脂肪酸分析等。
为了便于比较和评价,实验中采用统计分析方法,对不同处理组的结果进行多重比较。
实验结果表明,经过接种培养的海洋微生物能够有效降解石油。
在降解过程中,微生物通过产生一系列酶类物质,实现对石油中不同成分的分解。
通过对生理生化指标的测定,发现微生物在降解过程中细胞生长迅速,生物量增加明显。
同时,通过脂肪酸分析,发现微生物细胞中的脂肪酸含量随着降解过程的进行而逐渐降低。
这些结果与文献综述中提到的研究结果基本一致,但尚有部分有毒物质无法被完全分解,需进一步探讨其原因及解决方法。
通过对海洋微生物降解石油的研究,我们发现虽然微生物能够有效降解石油中的大部分成分,但对于某些有毒物质仍无法完全分解。
因此,未来研究需要以下几个方面:深入研究海洋微生物降解石油的机制,找出未能完全分解的原因,以期发现更有效的降解方法;开展更为系统性的实验研究,比较不同环境因素对海洋微生物降解石油的影响,为实际应用提供指导;探讨如何将海洋微生物降解石油的研究成果应用于实际环境中,例如构建高效石油降解菌群落,为实现石油污染的生物治理提供技术支持;考虑到全球石油污染问题的严重性,有必要加强国际合作,共同应对这一环境挑战。
海洋石油污染及微生物修复一、概述海洋石油污染已成为当今全球面临的重大环境问题之一。
随着工业化和城市化进程的加速,石油开采、运输和使用过程中的泄漏、排放和溢出事件屡见不鲜,给海洋生态系统带来了严重的影响。
石油污染不仅破坏了海洋生物的栖息地,还导致生物多样性减少,生态平衡失衡,甚至对人类的健康和安全构成威胁。
微生物修复技术作为一种环保、高效的治理手段,在海洋石油污染治理中发挥着越来越重要的作用。
微生物能够利用石油中的烃类化合物作为碳源和能源进行生长和代谢,将有害物质转化为无害物质,从而达到修复污染的目的。
微生物修复技术还具有成本低、操作简便、对环境影响小等优点,因此备受关注。
海洋石油污染及微生物修复技术仍面临诸多挑战。
海洋环境的复杂性和不确定性给微生物修复技术的实施带来了困难;另一方面,现有的微生物修复技术仍存在效率不高、稳定性不强等问题,需要进一步研究和改进。
加强对海洋石油污染及微生物修复技术的研究和探索,对于保护海洋生态环境、促进可持续发展具有重要意义。
1. 海洋石油污染问题的严重性海洋石油污染问题日益凸显,其严重性不容忽视。
石油污染主要来源于石油开采、运输、加工和使用过程中的泄漏和排放,这些污染物进入海洋环境后,对生态系统造成了严重破坏。
石油污染对海洋生物造成了直接伤害。
油污覆盖在海洋生物的表面,影响其呼吸和觅食,甚至直接导致死亡。
油污还会改变海洋生物的栖息环境,使其失去生存空间。
油污中的有害物质通过食物链传递,最终可能影响到人类的健康。
石油污染破坏了海洋生态平衡。
油污导致海洋生物的种群数量减少,生物多样性降低,进而影响到整个生态系统的稳定。
生态平衡一旦被破坏,恢复将需要漫长的时间,甚至可能无法完全恢复。
石油污染对海洋环境和人类活动造成了负面影响。
油污使得海水变得浑浊,影响了海洋景观和旅游业的发展。
油污还可能对海洋渔业资源造成长期影响,降低渔业产量和经济效益。
海洋石油污染问题的严重性不容忽视。
微生物治理海洋石油污染研究进展海洋石油污染是一种普遍存在于海洋环境中的环境问题。
随着国内外经济的快速发展和工业化进程的加速,海域开发及石油生产等活动频繁,海上事故和石油泄漏事故也越来越多。
这些污染物的释放,不仅对海洋生态环境造成了损害,而且还对人类的健康产生了危害。
因此,寻找一种高效的处理手段,解决海洋石油污染问题具有重要意义。
微生物治理海洋石油污染的原理是利用某些微生物对石油和石油分解产物的分解能力来促进石油的降解。
微生物降解石油的过程是一个复杂的生化反应过程,可分为四个步骤:1.吸附与油水分离阶段:石油发生泄漏后,在海洋表面形成一层油膜,被微生物吸附。
微生物通过生物趋化现象或主动攻击移动到石油附近,在水油分界面处产生胞外聚集体,并利用海洋表层水体中的氧气和营养物质进行代谢。
2.分解与代谢阶段:微生物在石油表面或水油分界面处,通过胞内内酰胺酶、脂肪酶和孢子内膜酶等酶类,将石油分子切割成小分子油,然后通过细胞内代谢途径进行分解和转化。
3.生长繁殖阶段:微生物通过利用石油中的碳、氧和氮等元素,合成新的细胞质和酶类。
在适宜的温度、pH值、盐度、营养及氧气等条件下,表现出较快的生长速度和繁殖能力。
4.细菌死亡与养分释放阶段:微生物在代谢后进入退化阶段,部分微生物会因营养物质枯竭、有毒物质积累或压力过大等因素进入死亡状态,释放出大量营养物质,可供其他微生物利用,还原海洋污染物质的浓度。
1.单一菌种处理法:单一菌株可依靠特定酶系降解石油中的特定组分,因此其降解速度和能力相对较强。
但随着时间的延长,其降解能力会下降,这就需要更新菌株。
2.混合菌种处理法:混合菌种法利用多种细菌在石油的不同物理化学环境中的互补作用,协同进行石油分解。
其降解速率快,降解效果好,还可增加细菌生态平衡性。
3.现场培育微生物处理法:现场培育微生物处理法是指在石油泄漏现场采集表层水和泥沙等样品,建立原生现场微生物菌群,并以自然界中的微生物进行处理的方法。
海洋溢油的处理方法海洋溢油是指石油矿井、油轮、油库、油船、钻井平台等石油设施发生事故或灾难性破坏导致石油泄漏进入海洋的现象。
海洋溢油对海洋生态环境造成巨大的破坏,给海洋生物带来严重的伤害,因此海洋溢油的处理变得至关重要。
本文将介绍一些常见的海洋溢油处理方法。
1. 物理方法物理方法是处理海洋溢油最常用的方法之一。
包括海洋溢油围堵、清洗、吸附和分散液体等。
首先,围堵是指在海洋溢油事故发生的位置采取围堵措施,以减少溢油范围,避免油污进一步扩散。
常见的围堵方法有安装隔离围网和船只进行围捕。
其次,清洗是指通过高压水枪、消解剂或其他清洁剂将浮油表面的石油清洗掉,防止其进入海洋。
这一方法简单易行,但是并不能完全清除油污。
吸附是通过吸附剂吸收石油,常见的吸附剂有碳酸钙、海藻、木屑等。
吸附剂将石油吸附后,可以通过人工收集或利用吸附剂的特性使其自然分离。
分散液体是将石油通过搅拌和机械作用将其分散成微小的颗粒,以便于其在海洋中自然分解。
分散剂可以帮助石油分散,并加速自然分解过程。
2. 化学方法化学方法是处理海洋溢油的另一种常见方法。
包括溶解剂处理、氧化剂处理和生物降解处理等。
溶解剂处理是通过添加溶解剂将石油分解,并使其溶解于水中,从而减少石油泄漏对海洋的污染。
常见的溶解剂有石油醚、醇类和酯类等。
氧化剂处理是通过添加氧化剂,如过氧化氢、高锰酸钾等,使石油发生氧化反应,并将其转化为可溶性和无毒的化合物。
生物降解处理是通过引入适宜的微生物来降解石油。
这些微生物能够分解石油中的化学物质,将其转化为无害的物质。
生物降解处理方法对于减少海洋环境污染具有显著的效果。
3. 热力方法热力方法是利用高温来处理海洋溢油。
常见的热力方法有燃烧处理和蒸汽处理。
燃烧处理是利用火焰对石油进行燃烧,将其转化为二氧化碳和水。
这一方法能够快速处理大面积的溢油,但同时也会产生大量的二氧化碳和污染物。
蒸汽处理是通过加热石油,使其蒸发,并通过凝结和沉淀将蒸发后的液体分离。
舟山海域石油烃污染调查及相关石油烃降解微生物的应用研究本文首先对舟山海域近海及潜在石油烃污染源的船舶修造厂、石油储运与转运基地、客运与货运码头附近的海水与沉积物石油烃污染状况进行了分析。
结果表明:舟山近海海水与沉积物呈现越靠近舟山群岛、或者采样点周围船厂、码头和石油储运基地分布越密集,石油类含量越高的特征。
其中,潮间带海水与底质中石油类含量较高,且潮间带底质中烷烃与多环芳烃(PAHs)浓度高于我国其他同类海域。
说明船舶修造厂、码头附近海域均受到了不同程度的石油烃污染。
因此,为了解来源于船舶的常见石油类污染物的生物降解状况,本文通过在实验室驯化并制作石油烃降解微生物制剂,对受船舶用油与船舶清舱油泥污染的海水进行了模拟降解实验。
结果显示,模拟降解至第7d时,相对于空白对照组,船舶用油与船舶清舱油泥中的烷烃与PAHs已经基本降解殆尽,说明该石油烃降解微生物制剂具有海洋船舶用油和船舶清舱油泥污染的生物修复应用潜力。
本文接着验证了该微生物制剂应用于模拟海岸带石油烃污染修复的潜力。
在实验室进行了简化的、不同底质类型的潮上带、潮间带与潮下带船舶清舱油泥污染模拟修复。
降解7d的实验结果表明,与空白对照相比,混合底质潮上带石油类降解率最高(65%),泥质底质潮间带石油类降解率最高(85%),沙质底质潮下带石油类降解最高(86%)。
为了进一步研究该微生物制剂中的石油烃降解机制,从上述微生物菌群中分离、纯化出9株细菌,其中Leclercia sp.B45的正十六烷降解率为91%,Halomonas sp.A2为64%。
且A2与B45在生长过程中均可能产生了表面活性剂。
由于这两株菌的烷烃降解功能与产表面活性剂能力均未见报道,因此选其进行进一步的烷烃降解功能基因研究。
本研究使用筒并引物首次扩增出Leclercia sp.B45的alkB功能基因。
通过培养实验明确Leclercia sp.B45的烷烃最佳降解浓度后,在该浓度下诱导培养,然后进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)以分析alkB基因的转录模式。
海洋石油污染处理措施1. 引言海洋石油污染是当前全球面临的重要环境问题之一。
石油污染不仅对海洋生态系统造成巨大的破坏,还对人类的健康和经济活动产生负面影响。
因此,开展有效的海洋石油污染处理是保护海洋环境的重要任务。
本文将介绍几种常见的海洋石油污染处理措施,包括物理方法、化学方法和生物方法。
这些处理措施可以帮助我们减少石油污染对海洋生态系统的破坏,保护海洋环境的健康。
2. 物理方法物理方法是处理海洋石油污染的最基本和最常见的方法之一。
其原理是利用物理过程将石油与海水分离。
以下是几种常见的物理方法:2.1 溢油井口封堵当海洋石油泄漏事故发生时,阻止石油继续泄漏是最紧迫的任务。
此时,可以利用溢油井口封堵的方法,通过在溢油井口附近放置堵塞物,如沉积岩块、水泥等,将溢出的石油封堵在井口处,阻止石油继续泄漏。
2.2 水面吸附剂水面吸附剂是一种常见的物理处理海洋石油污染的方法。
水面吸附剂可以将石油吸附在其表面,并形成团块,方便后续的收集和处理。
常见的水面吸附剂包括吸油毡、吸油棉等。
2.3 湖泊、河流的兴建在具备条件的情况下,可以通过兴建湖泊、河流等人工水域的方法来处理海洋石油污染。
这些人工水域可以帮助将石油污染分散,减少其对海洋生态系统的影响。
3. 化学方法化学方法是处理海洋石油污染的常见方法之一。
其原理是利用化学物质与石油进行反应,将石油进行分解或转化为无害物质。
以下是几种常见的化学方法:3.1 氧化处理氧化处理是一种常见的化学方法,利用氧化剂与石油进行反应,将其氧化分解为无害物质。
常见的氧化剂包括过硫酸盐、过氧化氢等。
3.2 生物降解剂生物降解剂是一种利用微生物进行石油降解的方法。
将具有降解能力的微生物引入受石油污染的环境中,利用微生物对石油进行降解。
常见的生物降解剂包括油污细菌、酵母菌等。
3.3 合成分解剂合成分解剂是一种以合成化学物质作为降解剂的方法。
合成分解剂可以与石油发生化学反应,将其分解为无害物质。
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。