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【干货】微生物修复石油污染土壤的4类核心技术

2016-03-19 08:23来源:环境工程微信关键词:土壤修复石油污染微生物修复技术收藏点赞

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摘要: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。微生物高繁殖率以及遗传变异性大使它的酶体系能够以最快的速度适应外界环境的变化,从而使微生物在环境治理上显示出高效性和多样性,又避免了二次污染的问题。土壤中常见的石油降解细菌属名列表如下:

降解石油化合物的微生物属名

细菌
真菌
无色杆菌属Aomobacter
分支杆菌属
Mycobacterium
枝顶孢属
Acremonium
拟青霉属
Paecilomyces
不动杆菌属Acinetobacter
细杆菌属
Microbacterium
曲霉菌属
Aspergillus
青霉菌属
Penicillium
产碱杆菌属
Alcaligenes
诺卡氏菌属
Nocardia
白僵菌属
Beauveria
茎点霉属
Phoma
节细菌属
Arthrobacter
变形杆菌属
Proteus
葡萄孢属
Botrytis
红酵母属
Rhodotorula
放线菌属
Actinomycetes
假单胞菌属
Pseudomonas
假丝酵母属
Candida
酵母属
Sacomyces
芽孢杆菌属
Bacillus
沙雷氏菌属
Serratia
金孢子菌属
Chrysosporium
齿梗孢属
Scolecobasidium
短杆菌属
Brevibacterium
螺菌属
Spirillum
枝孢属
Cladosporium
穗霉属
Spicaria
色杆菌属
Chromobacterium
链霉菌书
Streptomyces
旋孢腔菌属
Cochliobolus
弯颈霉属
Tolypocladium
棒状杆菌属
Corynebacterium
弧菌属
Vibrio
柱孢属
Cylindrocarpon
粘囊孢属
Graphium
纤维菌属
Cytophage
得巴利氏酵母属
Debaryomyces
腐质霉属
Humicola
棒状杆菌属
Coryneforms
镰刀菌属
Fusarium
被孢霉属
Mortierella
欧文氏菌属
Erwinia
地丝菌属
Geotrichum
木霉属
richoderm
黄杆菌属
Flavobacterium
胶枝霉属
Gliocladium
微球菌属
Micrococcus
念珠菌属
Monilia

其中假单孢菌属(Pseudomonas)、节核细菌属(Arthrobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、无色杆菌属(Aomobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、微球菌属 (Micrococcus)、诺卡氏菌属(Nocardia)、分支杆菌属 (Mycobacterium);气单胞菌属(Aeromonas)、芽胞杆菌属(Bacillus)、拜叶林克氏菌属(Beijerinckia)、蓝细菌属(Cyanobacteria)、红球菌(Rhodococcus)和弧菌属(Vibrio)能够很好地降解石油烃;而常见的石油降解真菌属为木霉属(richoderma)、青霉属 (Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、被孢霉属(Mortierella)等。

原标题:【干货】微生物修复石油污染土壤的4类核心技术
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