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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 海洋石油污染生物修复技术讨论进展 海洋石油污染生物修复技术讨论进展郑向荣,吴新民,慕建东-畜牧渔业论文（河北省海洋渔业生态环境监测站,河北省海洋渔业资源与生态环境重点试验 室,河北秦皇岛 066200 ）摘要：石油污染已成为海洋环境污染较为普遍的现象；我国近海油类含量超过一二类海水水质标准的海疆面积已达到5.6 万 km2 ；石油烃类污染物的毒性及其对生物的累积效应,导致环境质量下降、海洋生态系统失衡,对渔业环境和 旅行资源造成庞大经济缺失、对人类健康具有很大的潜在危害；本文概述了目 前常用的海洋污染治理方法以及生物修复技术原理,着重介绍了微生
2、物在海洋 石油污染修复中的作用与应用讨论进展；关键词：海洋；石油污染；生物修复 石油工业的快速进展带来了很多环境问题；在原油开采、运输、加工等过程 中,由于事故、不正常操作等缘由,会引起石油的溢出及泄漏,使四周环境遭 受严峻的污染；据联合国有关组织统计,每年海上油井井喷事故和运输事故造 成的溢油高达 2.2 107吨,大量石油瞬时溢出进入海洋环境,对海洋生态环境 以及人类社会造成严峻破坏 1-2 ；我国的海洋石油污染状况严峻,全国每年直接排入近海的石油约 10 余万吨,仅渔业缺失每年就达数亿元；据全国海洋环境监测网监测,我国近海油类含量 5.6 万 km23 ；超过一二类海水水质标准的海疆面积
3、已达到 为减轻海洋石油污染和爱护海洋环境,除了加强对海洋石油开采和海上运输的 治理外,加强对海洋石油污染的治理以及污染受损海疆生态功能修复越来越受名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 到广泛重视； 1 生物修复技术简介 生物修复技术是指利用生物的代谢活动催化降解有机污染物,排除环境污染、复原环境自然状态的过程；自然界中,由于海底溢油和浸润作用,每年有大量的石油溶进海洋,而这些石 油主要是被海洋中存在的微生物所分解代谢,并形成了一些专以石油为碳源的微生物群,这些微生物群遍布海洋和陆地；在石油污染长期腐蚀的地区生长的 专嗜石
4、油微生物群比其他地区多出如干倍,这些自然的微生物群通过驯化或诱 导可以用来治理石油污染；海洋污染生物修复技术由此进展而来 4 ； 1.1 微生物降解石油原理 微生物对石油烃类的降解实际是一种生物氧化过程；其主要代谢途径有如下几种：将石油烃分解为CO2 和 H2O ；将石油烃转化为微生物的生命物质,如蛋白质、核酸、氨基酸和多糖等；将石油烃转化为其他物质,如各种醇、苯酚、醛、脂肪酸等；由于微生物种类的多样性以及石油烃化合物化学结构的复杂性,生化降解的途 径特别复杂；讨论说明,石油烃被微生物降解的相对才能是：饱和烃 芳香烃 胶质 沥青,在饱和烃部分中,直链烃最简单被降解；在芳香烃部分中,二环和三环化
5、合物较简单被降解,而含有5 个或更多环的芳香烃难于被微生物所降解；胶质和沥青极难被微生物所降解 5-6 ； 1.2 石油降解微生物能够降解石油的微生物有200 多种,分属 70 多个属,其中细菌40 个属 7 ；海洋石油降解菌广泛分布在油污海疆里,在污染严峻的海区,石油降解菌主要名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 富集在海水表面的油膜上,所发觉的石油降解菌中革兰氏阴性菌的种类和数量比革兰氏阳性菌的多；海洋中能够降解石油的微生物仍有霉菌和海洋酵母菌；一些石油降解菌以石油烃为唯独碳源生长,属于“ 专一性烃型” 细菌,如食碱
6、菌属（ Alcanivorax ）只能利用饱和烷烃及支链烷烃生长而不能利用任何糖或者氨基酸做为碳源；解环菌属（Cycloclasticus ）只能利用芳香烃（萘、菲、蒽）；而嗜油菌属（Oleiphilus）和油螺旋菌属（ Oleispira ）只能利用脂肪族烃、烷醇及链烷酸酯 8-11 ；另 外 仍 有 一 些 “非 专 一 性 烃 型 ”细 菌 , 如 降 解 菲 、 苯 并 吖 啶 的 弧 菌 属（ Vibrio ） 、 假 交 替 单 胞 菌 属 （ Pseudoalteromonas） 、 海 洋 单 胞 菌 属（Marinomonas）和盐单胞菌属（Halamonas ）等 12 ,
7、降解萘的葡萄球菌属Staphylococcus13,降解二甲基菲的鞘氨醇单胞菌属 Sphingomonas和降解烷烃的地芽孢杆菌属 Geabacillus14；影响石油生物降解的因素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、养分盐、陆源污染物、盐度、海流、氧含量等 15 ； 2 海洋污染生物修复技术进展从 20 世纪 70 岁月起,世界有关国家间续开头石油烃的生物降解讨论以及污染环境的生物修复技术讨论,经过多年的努力,生物修复技术得到进展并进入实际应用阶段,成为一种经济效益与环境效益俱佳的解决石油污染的有效手段；实践说明,生物修复技术应用于石油污染的治理是可行的,特殊适用于大
8、面积的污染区域治理；生物治理方法一般分为本源微生物法和外源微生物法；外源微生物与本土微生物竞争不具优势,需实行特殊方法使其能够大量繁衍并代谢石油污染物,外源名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 微生物法有可能造成治理区域的微生物群生态变化而引起学术界争议；本源微生物法一般实行两种方法,一是将本土嗜油微生物群经培育、驯化大幅度提高其降解石油烃才能后投放到需治理区域；二是转变治理区域的养分结构,刺激嗜油微生物群快速增长、繁衍以改善污染环境； 1989 年的美国 AlaskaExxoxValdez油轮溢油大事中首次大规模使用生
9、物修复技术,并且收到良好成效；在石油污染区域投放微生物肥料 EAP22JM ,促进本土嗜油微生物的快速繁衍,泄漏事故16 个月后 60% 70% 的石油被降解；1991 年运用菌剂 AlphaBioSeaTM 修复德克萨斯州溢油污染海岸线,运用菌剂 TeraZymaTM 在日本进行了重质原油污染场地的修复等均取得了胜利16 ；1992 年以色列开发了一种只被接种菌利用的肥料,该肥料不被大多数土著菌利用而对接种菌的烃降解活动有利,对生物修复很有效 16 ；我国从 70 岁月起开头了石油生物修复讨论并取得了进展,中国海洋高校杨仕美等用分子生物学、 Biolog生理生化鉴定、 PCRDGGE 技术进
10、行高效生物菌种挑选、驯化、培育,优育出多种适用于海洋石油污染治理的生物菌群并进行了结构信息方面的分析讨论17 ；中国海洋高校的白洁教授进行了优势石油降解菌的挑选、最适生长条件的挑选、对石油烃的降解作用、在污染环境修复中的作用等进行了系统讨论,培育的混合菌株在试验室条件下、7 天对石油烃的降解率可达 90%18 ；厦门高校在近海石油污染环境中挑选出高效、耐酸、耐高盐、适用范畴广的菌株,构建了石油降解菌群,实现了吸油材料聚氨酯泡沫（PUF）对石油降解菌的固定化,提高了降解率；暨南高校金腊华教授等培育出的一株石油降解菌菌株降解率可达 了大量系统的讨论 19 ；79% ,并对石油降解菌的碳纤维固定化做
11、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 讨论说明：不同的菌群、不同的石油质、不同的海洋区域、不同的季节,生物 修复的结果不同,混合菌群的降解率高于单一菌株,不同区域的本源微生物对 氮、磷需求的比例不同,综合治理成效好于单一模式； 3 展望 我国在成为石油消费大国的同时,已经成为石油污染受害国,石油污染已经对 相关产业及生态环境造成不行估量的破坏,为保证人民健康、保持海洋生态系 统的良性循环、促进经济和社会的可连续进展,我国正逐步加大石油污染整治 的力度,随着生物修复技术的逐步成熟,海洋生物修复技术在石油污染治理方 面将逐步
12、成为核心技术,成为当今去除石油污染的主要途径；参考文献： 1 徐金兰 ,黄廷林 ,唐智新 ,等.高效石油降解菌的挑选及石油污染土壤生物修复 特性的讨论 J.环境科学学报 ,2007 ,274:622-628 2 陈 建 秋 . 中 国 近 海 石 油 污 染 现 状 、 影 响 和 防 治 J . 节 能 与 环 保 ,20023:15-17 3 刘金雷 ,夏文香 ,赵亮 ,等 .海洋石油污染及其生物修复J .海洋湖沼通 报,20063:48-52 4 黄艺 ,礼晓 ,蔡佳亮 .石油污染生物修复讨论进展181:361-367 J.生态环境学报 ,2022 , 5 苏国荣,牟伯中,王修林,等.微
13、生物对石油烃的降解机理及影响因素J.化工环保, 2001,21 （4）：205-208 6 王庆仁 .土壤与水体有机物污染的生物修复与应用讨论J.生态学报,2001,21 （1）： 159-163 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7 张士璀,范晓,马军英.海洋生物技术和应用（其次版）M .北京：海洋生物技术出版社, 1997 8KasaiY,KishiraH,SyutsuboK,etal.EnvironMicrobiol,2001,30246-255 9DyksterhouseSE,GrayJP 123 ,Hewi
14、gRP ,etal.IntJSystBacteriol,1995,45116- 10GauthierMJ,LafayB,ChristenR,etal.IntJSystBacteriol,1992,42568-576 11HedlundBP ,GeiselbrechtAD,BairTJ,etal.ApplEnvironMicrobio,1999,652 51-259 12MelcherRJ,ApitzSE,HemmingsenBB,ApplEnvironMicrobio,2002,682858-2868 13ZuangWQ,TayJH,MaszenanAM,etal,WaterSciTechno
15、l,2003,47303-308 14MaugeriTL,GuglianndoloC,CaccameD,etal.SystApplMicrobiol,2002,25450-455 15 牛炳旭 .细菌与石油污染的治理14 J.生物学通报, 2004 ,4（39 ）： 13- 16 王建龙 ,文湘华编著 .现代环境生物技术M .北京 :清华高校出版社,2006 名师归纳总结 17 杨仕美、张翼霄 ,等,不同碳源富集的石油烃降解菌群结构的分析J.海第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 洋科学, 20228:87-92 18 白洁 ,崔爱玲 .石油降解菌对石油烃的降解才能及影响因素讨论J.海洋湖 沼通报, 20073:41-48 19 刘媚媚 ,金腊华 .一株石油降解菌的活性炭纤维固定化讨论J.环境污染与 防治, 202210:48-51 名师归纳总结 （收稿日期： 2022-10-09；修回日期： 2022-11-07）第 7 页,共 7 页- - - - - - -