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鼠李糖脂生物表面活性剂及其在石油污染修复中的应用

鼠李糖脂生物表面活性剂及其在石油污染修复中的应用
鼠李糖脂生物表面活性剂及其在石油污染修复中的应用

石油污染土壤的微生物修复原理

石油污染土壤的微生物修复 一、降解石油烃类化合物的微生物种类 自然界中能够降解石油烃类污染物的微生物种类有数百种,70多属,主要是细菌、真菌和藻类三大类型的生物。 表1 石油烃降解微生物种属 细菌真菌藻类 无色杆菌属枝顶孢属双眉藻属 不动杆菌属曲霉属鱼腥藻属 芽孢杆菌属金色担子菌数小球藻属 色杆菌属假丝酵母属衣藻属 诺卡氏菌属镰刀霉属念珠藻属 放线菌属青霉菌属紫球藻属 ……… 按照分子生物学和遗传学分类,可将降解石油污染物的微生物分为土著微生物和基因工程菌两大类。 二、产生表面活性剂的微生物 生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下产生的一类集亲水基和疏水基于一体、具有表面活性的代谢产物。 分类典型产物 中性脂类甘油单脂、聚多元醇、其他蜡脂 磷脂/脂肪酸磷脂酰乙醇胺 糖脂糖酯、糖醇酯、糖苷 含氨基酸脂类脂氨基酸、脂多肽、脂蛋白 聚合型脂多糖、脂-糖-蛋白复合物 特殊型全胞、膜载体、Fimbriae 生物表面活性剂优点:1较低的表面张力和界面张力;2无毒或低毒,对环境友好;3可生物降解;4极端环境(温度、pH、盐浓度)下具有很好的专一性和选择性;5不致敏、可消化、可作为化妆品和食品的添加剂;6结构多样,可用于特殊领域 三、微生物降解石油的机制

1.微生物吸收疏水性有机物的机理 图1 微生物吸收疏水性有机污染物的4种摄取途径微生物吸收疏水性有机物的模式有4种:1微生物吸收其附近溶解于水相中的烃类;2细胞直接与石油烃接触。这种作用可以通过改变菌毛或细胞表面的疏水性部分的改造进行调控,提高对有机物的吸附;3通过细胞直接与分散在水相中的石油烃的微米或亚微米液滴接触来吸收;4强化吸收模式,即由于细胞产生的表面活性剂或乳化剂使烃的水溶性增强,微生物表面的疏水性更强,使细胞与烃接触。 丝状真菌主要通过菌丝的吸收作用摄取石油烃。 2.微生物细胞膜转运烃机理 微生物对有机化合物的降解作用是由细胞酶引起,整个过程可分为3个步骤。首先化合物在微生物细胞膜表面吸附(动态平衡过程);其次吸附在细胞膜表面的化合物进入细胞内;最后化合物进入细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应(快速过程)。 参与第1个步骤还有表面活性剂。 石油进入细胞方式:非特异性接触,被动运输方式。 3.微生物降解石油的机制 石油类物质+微生物+O 2+营养物质→CO 2 +H 2 O+副产物+微生物细胞生物量 微生物利用石油烃类作为碳源和能源,经过一系列氧化、还原、分解、合成等生化作用,将石油污染物最终矿化为无害的无机物的过程。 途径:烷烃→醇→醛→脂肪酸→β氧化乙酸盐→CO 2+H 2 O+生物量 四、典型石油烃的降解途径

石油化工污染土壤的修复技术演示教学

石油化工污染土壤的 修复技术

石油化工污染土壤的修复技术 更新时间:09-8-27 12:51 内容提供:北京建工环境修复有限责任公司 随着经济的发展,人类对能源的需求也不断扩大,而石油是最重要的能源。所以各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。 石油主要是有烃类化合物组成的一种复杂化合物,包括饱和烃、芳香烃类化合物、沥青质、树脂类等。还含有少量的O、N、S等元素,其中的芳香类物质对人和动物的毒性较大,尤其是双环及三环以上的多环芳烃毒性更大。陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会被直接或间接的倾泻于这些设施附近的地面;石化产品的开采和运输也会使石油类物质进入土壤环境,随后发生一系列的物理、化学和生化作用,对环境造成污染。大部分石油类污染物在土壤中都发生吸附/解吸作用,从而影响着它们在土壤中的迁移、生物降解和光降解。 油气的开采和运输过程会对生态环境造成影响。在石油、天然气的开采过程中,会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水,同时石油、天然气本身就含有对人和动物有害的物质,一旦发生井喷或泄漏,将对生活在油气田附近的人和动物构成致命威胁(如重庆开县发生的井喷,造成将近400人死亡,大面积土壤被污染)。石油管道的泄漏也会严重破坏生态,据一位美国环保人士估算,如果阿拉斯加陆地石油管道发生泄漏,至少会形成半英里宽、30英里长的污染带,由于石油会迅速渗透到土壤中,杀死土壤中的微生物,从而改变土壤成分,改变

地表生态,遭受污染的地区可能在几十年甚至上百年的时间内都会寸草不生。许多研究表明,一些石油烃类进入动物体内后,对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。土壤的严重污染会导致石油烃的某些成分在粮食中积累,影响粮食的品质,并通过食物链,危害人类健康。 石油化工总体上来说,可分为炼油工艺、乙烯工艺及化纤工艺三部分。 炼油工艺是龙头,以石油炼制为主题,生产燃油及化工原料。主要包括常减压蒸馏、渣油加氢脱硫、蜡油加氢裂化、重油催化裂化、柴油加氢、气体分馏、连续重整—芳烃联合、制氢、PSA、MTBE、丁烯-1、延迟焦化等装置。 乙烯工艺为中间原料生产链,生产各类石化原料及产品。主要包括乙烯裂解、汽油加气、芳烃抽提、丁二烯、环氧乙烷、乙二醇、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯酸及脂、丁辛醇、聚丙烯、苯酚丙酮、双酚A、苯乙烯、丙烯腈、丁苯橡胶、顺丁橡胶、ABS树脂等装置。 化纤工艺主要以石油化工原料为主来生产化纤产品。主要包括对二甲苯、精对苯二甲酸、聚酯、环已烷、醇酮、己二酸、尼龙66等装置。 以上石油化学工业的污染物除常规的COD、BOD5、SS外,还有其本身的特征污染物,包括石油类、硫化物、挥发酚、氢化物、苯、NH3-N等。乙烯、丙烯、环氧乙烷、甲醛、苯、甲苯、丙烯腈等大量的有机污染物。 石油及其产品对环境的污染越来越严重,已经危及到人类的健康和生存。石油污染治理越来越受到重视,出现了很多的石油污染治理技术和方法,国家也出台了相关的治理措施、政策。 2007年,国务院印发了国家环境保护“十一五”规划,对土壤修复提出更加明确的要求及任务,并启动了全国土壤污染普查。环境保护主管部门强调:做

石油降解微生物的研究现状

石油降解微生物的研究现状 陈宇翔生物工程学号:11208523802538 摘要:本文简单介绍了石油降解微生物的概念,并叙述了石油降解微生物的降解机理和影响微生物降解的条件。举例说明了生物降解石油烃的研究现状和对未来研究方向的展望。 Abstract: this paper briefly introduces the concept of microorganism oil, and describes the degradation of microorganism oil mechanism and influencing microbial degradation of conditions. For example the biodegradation petroleum hydrocarbons, the research present situation and prospect of the future study trends. 关键词:石油烃降解微生物石油污染高效性研究现状展望Keywords: petroleum hydrocarbon microorganism oil pollution efficiency research-status prospect 引言: 石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用,随之而来的石油烃污染已经对人类生存的土壤及水体环境造成了严重的危害,微生物降解是一种处理石油烃污染的理想方法。在石油及石油产品的开发利用中,不可避免的会对人类生存环境造成污染,防范、治理石油污染成为环境保护的重要任务之一。目前用于石油污染治理的方法主要有:物理修复法,化学修复法和生物修复法。与传统的物理化学方法比较,生物修复法具有经济花费少、对环境影响小、遗留问题少、最大限度地降低污染物的浓度、修复时间较短、就地修复、操作方便等特点[1],是国内外科研工作者关注的热点领域,在石油污染的治理中具有广阔的应用前景。 本文从介绍石油降解微生物开始人手,认真分析了石油降解微生物的种类、菌种特征、降解机理,分析了目前用于处理石油污染的微生物的技术特点,现阶段研究现在和具体应用,并对未来的研究方向做出了大胆的设想和展望。

石油污染土壤修复技术(总3页)

石油污染土壤修复技术 (总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达 3. 2 X 105 km2,其中约4. 8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃( TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁。由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径: ?石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会 被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置:油气的开采和运输过程会产生大量含油、天然气的开采过 程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他的一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉和农用药剂的使用:一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处理,直 接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉,则会导致土壤污染,另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放:汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染,另外大气沉降也会导 致土壤污染。 石油污染土壤修复技术 石油污染土壤的物理修复方法:

石油污染土壤修复技术

【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油就是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要就是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。土壤作为人类、动植物与微生物赖以生存的重要环境基础,就是自然界物质与能量参与转化、迁移与积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤,将对人类健康与生态环境造成严重危害。根据已公布的环境保护部与国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16、1%。其中,有机类污染物,尤其就是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国,勘探与开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达3、2 X 105 km2,其中约4、8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃( TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全与生态环境造成了严重的威胁。由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染:就是指原油与石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量与速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调与土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径: ?石油的泄露与溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站与联合站等,原油 会被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采与运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置:油气的开采与运输过程会产生大量含油、天然气的开 采过程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其她的一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉与农用药剂的使用:一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处理, 直接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉,则会导致土壤污染,另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放:汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染,另外大气沉降也 会导致土壤污染。

植物与微生物联合修复土壤石油污染

植物-微生物联合修复土壤石油污染 目录 1 我国的石油污染概况: ................................................................................ 错误!未定义书签。 2 土壤石油污染危害:................................................................................. 错误!未定义书签。 3 土壤石油污染历来修复技术及进展:..................................................... 错误!未定义书签。 3.1微生物修复 (3) 3.2植物修复 (3) 4 植物与微生物联合修复土壤石油污染: (3) 4.1 植物与微生物联合修复土壤石油污染具体实验引用: (4) 4.1.1 [实验目的] (4) 4.1.2 [方法] (4) 4.1.3 [实验结果] (4) 4.1.4 [实验结论] (4) 4.2 植物与微生物联合修复土壤石油污染结合实验的理论分析: (4) 5植物-微生物联合修复土壤石油污染技术展望: (7) 参考文献 (7)

植物-微生物联合修复土壤石油污染 (1.郑州大学,河南郑州10459) 摘要石油污染土壤的生物修复技术具有成本低、简便高效、对环境影响小等优点,正逐步成为石油污染治理研究的热点领域,具有广阔的发展前景。介绍了我国的石油污染概况及生物修复技术在石油污染治理中的应用,重点对石油污染土壤的微生物修复、植物修复、植物-微生物联合修复技术的研究进展及各自的优点、局限性进行了综述,并提出了石油污染土壤生物修复技术研究的重点领域。 关键词石油污染土壤微生物修复植物修复 1 我国的石油污染概况: 我国作为石油生产、消费大国,由于生产条件、环保技术等方面相对落后,石油污染问题相当突出。据统计,我国有机污染土壤面积约为0.2亿hm2,其中石油污染占相当比例。我国自1978年原油年产量突破1亿t大关而成为世界十大产油国之一以来,目前勘探开发的油气田和油气藏已有400多个,年产石油污染土壤近10万t,累计堆放量近50万t。以油田为例,每口油井污染的土地面积为200~500m2,全国共有油井20万口,由此造成的土壤污染可达8000万m2,这一数值每年还在增长中。据统计,我国每年有60万t石油经跑、冒、滴、漏途径进入环境,对土壤、地下水、地表水造成污染。此外,污灌也是造成土壤石油污染的原因之一,如沈抚灌区污灌面积达0.87万hm2,全国类似农田有10万hm2,致使农作物中污染物严重超标,农产品质量低下,同时也造成了严重的地下水污染。随着石油开采和使用量的增加,大量的石油及其产品进入环境,不可避免地对环境造成了污染,给生物和人类带来了严重危害。 2 土壤石油污染危害: 1)80%以上的落地原油被截留在50cm以上的表层土壤中,逐渐积累导致土壤结构破坏,影响土壤通透性并对农作物的生长和发育造成很大的负面影响。 2)同时,石油类污染物还可以通过根系吸收后残留在植物体内,通过食物链影响人体健康。 20世纪80年代以来,土壤的石油烃类污染成为世界各国普遍关注的环境问题。 3 土壤石油污染历来修复技术及进展: 有蒸汽法、抽气法、有机溶剂法、水力冲洗法、氧化法、热处理法、微生物法、植物法等修复技术。其中,天然微生物的生物降解作用已成为消除环境中石油烃类污染的主要机制。 3.1 微生物修复 微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法。由此产生一

生物方法修复被石油污染的土壤

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。 存在于土壤环境中的天然微生物种群对石油烃的降解作用是石油烃和其他 烃类污染物从土壤环境中消除的基本途径之一。微生物利用生物自我调控机制以及对污染物的综合净化功能处理土壤中的石油烃类污染物,使它们在生物的新陈代谢过程中得到较为彻底的转化和降解,而且最终产物是CO2和水,不会产生二次污染,是应用前景最为乐观的土壤石油污染物处理方法。 一、生物修复技术 生物修复是指人为作用下利用微生物促进有毒、有害物质降解的技术。它的基本概念是:利用活的有机体去打破污染有毒害作用的大分子结构,使其成为较简单的无害的形式,并可以直接或间接地被植物或动物吸收。90年代以来,生物修复技术被认为是最有生命力的土壤清洁技术。生物处理土壤石油具有费用低,处理效果好,对环境影响小,无二次污染,可以就地处理,避免技术过程的二次

石油污染的土壤修复技术

石油污染的土壤修复技术 指导教师: 学院: 专业: 班级: 姓名: 学号:

石油污染的土壤修复技术 摘要:概述了土壤污染的工程修复技术,主要包括土壤气相抽吸方法、土壤清洗方法、土壤淋洗方法、热解吸方法、生物通风方法、土壤耕作法、生物堆肥方法、生物泥浆方法、植物修复方法,并指出了各自的优缺点。 关键词:土壤;污染;修复技术 前言:当今石油工业飞速发展,2003年世界石油的总产量已达到37亿t。石油的 开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故,以及含油废水的排放、污水灌溉,各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列土壤石油污染问题。多数加油站、化工厂的贮油设施由于腐蚀、地震、长期使用维护不力等原因会造成罐内油品的泄漏,形成对土壤的污染。据美国EPA (2000年)资料表明:在美国有I.8亿个地下储油罐,其中28万个存在不同程度的泄漏。在我国,随着国民经济的发展,汽车数量剧增,加油站和地下储油罐已星罗棋布,并仍有继续增加的趋势。近几年来,由于管理不善,这些地下储油罐在埋设时,对现场条件、罐体强度及渗漏防护措施都未作严格规定,地下储油罐泄漏事故时有发生,而且随着罐体的逐渐老化,这一问题将日益突出.20世纪80年代中期以来,土壤污染逐步得到重视,一些发达国家开始在土壤修复技术开发方面投入大量的资金进行研究。20世纪末,土壤环境的保护与治理开始引起人们的广泛关注,各种关于地下储罐污染区的土壤修复技术应运而生。本文将土壤污染的各种修复技术进行介绍和总结 正文。 1 修复技术 目前,理论上和技术上可行的石油污染土壤的修复方法从功能载体上分主要有生物修复技术、物理化学修复技术、综合修复技术等几种,根据污染土壤处理是否改变位置,又可分为异位修复方法与原位修复方法,部分方法已进入现场应用阶段并取得了较好的修复效果。 1.1物化修复方法 1.1.1土壤气相抽吸方法 土壤气相抽吸方法(Soil Vapor Extraction,SVE)是原位修复技术,用来修复被

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展 土壤石油污染是石油生产过程中造成的环境污染之一,也是石油生产企业急需解决的重要环境问题。文章概括了土壤石油污染的现状及危害,并重点探讨了近年来发展的生物修复技术:微生物修复、植物修复和菌根修复。最后,文章还展望了石油类污染土壤生物治理的未来发展趋势。 标签:石油污染;土壤;微生物修复;植物修复;菌根修复 石油勘探与开采、储运、炼制、加工及其使用的过程中的石油及石油制品的泄漏或溢出是造成土壤石油污染的主要原因。随着石油工业的快速发展,全世界每年约有80万吨石油进入环境,世界范围内的石油污染问题日趋严重。我国大庆油田和华北油田采油井周边土壤石油污染严重,含油量高达4.8×104mg·kg-1~7.7×104mg·kg-1之间。石油进入土壤后,不仅会破坏土壤结构,影响农作物生长,更严重的是,石油中的多环芳烃类污染物具有致癌、致畸、致突变等作用,可以通过食物链严重危害人类的健康[1]。石油污染土壤的自然修复过程周期太长,效率太低,因此人工强化治理技术成为国内外学者研究的热点之一。本文就生物修复在石油污染土壤处理方面的研究进展进行综述。 1 微生物修复技术 研究表明,土壤中假单胞菌属、棒状杆菌属、黄杆菌、小球菌等多种菌属均可以实现石油类物质的有效降解。研究表明,土壤污染8个月后,能降解石油类物质的微生物总量增加了10倍以上,占总生物量的一半[2]。与物理化学修复方法相比,微生物修复技术具有成本较低、不破坏土壤结构、无二次污染、处理效率较高、操作运行简单等优点,可以实现土壤污染的原位修复和异位修复。 1.1 原位微生物修复技术 原位微生物修复技术是指在不破坏土壤原有结构的条件下,向土壤中投加氮、磷等营养物质,并通入一定量的氧气,增加土著微生物或接种的高效微生物菌株的代谢活性,提高微生物降解石油烃的效率。原位修复技术主要包括:生物通风法、生物搅拌法和泵处理法等。 Mohn等[3]通过接种微生物混合菌株对原油污染土壤修复1年后发现,土壤中的石油含量去除率高达95%。美国密苏里州西部石油运输泄漏后,向土壤中添加氮磷营养物质并进行人工曝气,经过32个月的原位生物修复,使得土壤中的苯、甲苯和二甲苯的浓度从20mg/L降低到0.05mg/L[4]。 原位微生物修复技术操作简单,但一般需要半年或更长的时间,同时会受到土壤的营养结构、理化性质、石油污染物的种类及浓度、微生物种群和修复所要达到的标准等的影响。

石油污染土壤的植物微生物联合修复

石油污染土壤的植物-微生物联合修复 摘要: 由于土壤石油污染的日益严重, 其治理技术受到了世界各国的普遍关注, 而生物修复技术具有无二次污染、高效、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术之一。本文着重介绍植物-微生物联合修复技术的研究进展, 并对该领域今后的研究重点进行了展望。 关键词: 石油污染土壤, 生物修复, 植物-微生物联合修复 近年来, 随着石油的勘探开发和区域经济不断发展, 我国石油污染问题日益凸显, 土壤污染日趋严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程 中, 不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染, 这些污染物从各个层面上威胁着生态环境、食品安全和人类健康: 引起土壤理化性质的变化, 导致土壤微生物 群落、微生物区系的变化, 进而破坏土壤生态系统; 影响植物生长发育, 导致粮食减产, 长期食用生长于农业土地上的植物及其产品还会影响人类的健康; 土壤 吸附的石油会随着雨水、灌溉用水慢慢下渗到地下含水层中, 从而污染地下水, 进而构成对人类生存的不良胁迫。因此, 石油污染土壤的治理势在必行。 1 石油污染土壤的修复技术 石油污染土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法3 种方法, 物理法和化学法虽可以产生一定实效, 但因存在消极处置、费用昂贵或者二次污染严重等明显缺陷, 现在一般仅作为生物治理方法的辅助手段[ 1]; 而生物法修复以其处理费用低、效果好又可避免二次污染等优势逐渐被人们所重视。 2 石油污染土壤的生物修复技术 生物修复( bioremediat io n) 是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能, 在环境中对污染物的降解起催化的作用, 即加速去除环境污染物的过程, 可以消除或减弱环境污染物的毒性, 可以减少污染物对人类的健康和生态系统的风险[ 2]。根据修复使用对象不同, 生物修复主要分为植物修复、微生物修复和植物- 微生物联合修复3 种类型。 2. 1 植物修复 植物修复是利用植物与环境之间的相互作用,对环境污染物质进行吸附、吸收、转移、降解、固定、挥发等, 最终使土壤环境得到恢复。植物修复的方式[ 3]: ( 1) 植物提取, 植物吸收积累污染物, 待收获后进行处理, 主要包括热处理、微生物处理和化学处理; ( 2) 植物降解, 植物及其相关微生物区系将污染物转化为无毒物质; ( 3) 植物稳定化, 植物在与土壤的共同作用下将污染物固定, 以减少其对生物与环境的危害。 微生物修复 微生物修复技术是利用土壤中的土着菌或向污染土壤中接种选育的高效降解菌, 在优化的环境条件下, 加速石油污染物的降解。微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法, 由此产生一系列生物修复技术如土耕法、生物通气法、预制床法、堆肥法、生物反应器等。 2. 3 植物- 微生物联合修复 植物- 微生物修复实际上是利用由土壤、植物、微生物组成的复合体系来共同降解污染物的[ 4] 。该系统在植物修复的同时, 还通过光合作用以及植物 脱落物( 其中含有糖、醇、蛋白质和有机酸等) 为微生物提供氧气和养料, 促进微生物的生长代谢, 加速了其降解污染物的速率。联合修复技术是土壤过滤器、植物净化器和微生物反应器的有效结合, 提高降解率的同时, 改善了土壤肥力, 绿化了油田周边环境。 3 植物- 微生物联合修复技术研究进展

石油污染土壤修复技术

【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达3. 2 X 105 km2,其中约4. 8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃(TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁。由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径: ?石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原 油会被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置:油气的开采和运输过程会产生大量含油、天然气的 开采过程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他的一些污染物,如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉和农用药剂的使用:一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处 理,直接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉,则会导致土壤污染,另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放:汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染,另外大气沉降也 会导致土壤污染。

石油污染土壤微生物修复的研究进展

石油污染土壤微生物修复的研究进展 摘要:石油污染土壤微生物修复技术具有速度快?消耗少?效率高?成本低?反应条件温和以及无二次污染等显著优点,具有广阔的应用前景?文章较全面地介绍了环境中降解石油的微生物?石油污染土壤的微生物修复技术以及影响石油污染土壤微生物修复的因素,并对该领域研究前景进行了展望? 关键词:石油污染;土壤;微生物修复 Advance on Biological Remediation of Petroleum Contaminated Soils Abstract: Biological remediation of petroleum contaminated soils was characterized by being fast in process, low in consumption and cost, high in efficiency, moderate in reaction condition, and free of secondary pollution. The microorganisms used in petroleum degradation, the biological remediation technologies to petroleum contaminated soil and the factors influencing biological remediation efficiency were reviewed. The biological remediation research and the development in the future were prospected. Key words: petroleum contamination; soil; biological remediation 石油是不可再生资源,也是人类宝贵的能源和重要的化工原料,目前国际油品市场原油价格的持续上涨,将直接影响着我国经济的可持续发展[1]?但同时,我国每年还有大量的原油及其加工品流入环境,这不但浪费了宝贵的资源,而且对生态环境造成了污染[2]?石油物质进入土壤后,会引起土壤理化特性发生变化,能够改变土壤有机质的组成和结构,对作物生长发育也有不利的影响[3]?同时石油通过生长于该土壤中的植物及其产品,以食物链方式直接影响到人类的身体健康[4,5]?在最初的石油污染治理工艺中,物理和化学方式处理是最主要的技术,且已研究得比较成熟?自20世纪70年代以来,随着生物修复技术的发展,微生物处理技术在石油污染治理方面逐渐成为核心技术[6]?为了全面了解石油污染土壤微生物修复研究现状,从而指导现阶段的研究工作?笔者针对近几年国内外的应用微生物修复技术治理石油污染土壤的最新研究成果与应用状况进行了初步归纳,并对未来的发展进行了展望? 1环境中降解石油的微生物 动物?植物?微生物都具有降解污染物的能力,但微生物在污染物降解中的作用最大;这是由于微生物具有种类多?分布广?个体小?繁殖快?比表面积大?容易变异

石油污染土壤生物修复技术方案

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。Chen等利用海藻酸钙-活性炭包埋石油降解菌群,结果表明固定化菌群对石油污染物的降解性能及环境适应性均显著高于游离菌群。Chen等利用竹炭固定化柴油降解菌Acinetobactervenetianus以加强其降解率,使柴油降解率从82%升至94%。高祥兴利用聚乙烯醇、海藻酸钠及活性炭包埋固定石油降解菌Marinobactersp.PY97S,并将该固定化菌剂用于黄岛溢油污染修复,结果表明,该固定化菌剂在129d内能去除67%的原油,明显高于对照区的46%。可见,固定化微生物技术可有效提高石油污染物的降解率。目前,有关固定化微生物的研究主要集中在高效固定化载体和固定化方法的开发方面。微生物固定化载体应具有环境友好、性能稳定、成本低廉、吸附性能强等特点,纳米粒子具有明显的优势,是潜在的

石油污染生物修复技术

石油污染生物修复技术 1、目前现有的生物处理技术 目前处理石油污染的生物技术主要包括活性污泥法、氧化沟和生物膜法等。活性污泥法是借助曝气或者机械搅拌,使活性污泥均匀分布于曝气池内,微生物壁外的粘液将污水中的污染物吸附,并在酶的作用下对有机物进行新陈代谢转化。自上世纪8O年代,石油普遍采用的二级生物治理方法是传统活性污泥法l3。李哲采用SBR法处理油田采出水,结果表明,COD去除率为80%一90%;出水满足的排放标准。王赞春等研究了SBR以及投菌SBR法处理炼油中污染物的效果,实验结果表明,废水中各种污染物的去除率分别为:COD 93.5%、石油类98.6%、总氮89.8%。SBR工艺是一种新型的高效,是对传统活性污泥法的改进。该方法具有固液分离效果好、工艺简单、占地少、建设费用低、耐冲击负荷强,温度影响小,活性污泥状态良好和处理能力强等优点,是处理石油废水的一种具有前景的处理方法。 氧化沟对各种含高COD、BOD、油类等有机废水的深度处理十分有效。它的曝气池呈封闭、环状跑道式,污水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作循环流动。氧化沟在处理含油废水方面应用实例比较多,但是其处理效果没有达到处理要求。有很多都采用了氧化沟工艺,其处理出水水质与进水水质有关,只有确保一定的进水水质时,

出水才会达到理想的处理效果。专家们根据工艺原理分析了氧化沟不能取得理想处理效果的原因,提出了很多的改善对策。在氧化沟现有处理能力和工艺特色的基础上,有人探索出了一套投菌氧化沟曝气的处理方案,实验结果表明,在相同的水力停留时间等条件下,可以将去除率提高10%左右,如果要得到相同的去除率可以大大缩短水力停留时间,且出水COD值可以更低。与活性污泥法相比,氧化沟具有很多优点:工艺简单;不仅可以去除BOD和SS,还可以达到脱氮除磷的效果;设备少,操作管理简便;低温有更大适应性等。氧化沟是活性污泥法的发展,但是只有满足工艺要求时,才能发挥去污效果。 目前应用较广泛的生物膜法主要包括生物转盘、生物流化床、接触氧化法和膜生物反应器等。生物转盘是利用较大的比表面积,在低能耗的条件下转动产生高效曝气,使得氧气、水和膜之间有较好的接触。盘片表面附着的膜状微生物在其新陈代谢的过程中对有机污染物进行无害化降解。曹明伟利用环境微生物技术,开发出高温优势菌生物膜法处理采油废水,实验结果表明:硫化物的平均去除率98%;挥发酚的平均去除率为91%;COD平均去除率为68%;氨氮平均去除率为82%。 生物流化床处理技术是借助流体使表面生长着微生物的固体颗粒呈流态化,同时进行去除和降解有机物的生物膜法处理技术。影响其处理效果的因素有载体的选择、菌种的筛选等。崔俊华等在“三套” 工

石油污染土壤的植物微生物联合修复完整版

石油污染土壤的植物微 生物联合修复 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

石油污染土壤的植物-微生物联合修复 摘要: 由于土壤石油污染的日益严重, 其治理技术受到了世界各国的普遍关注, 而生物修复技术具有无二次污染、高效、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术之一。本文着重介绍植物-微生物联合修复技术的研究进展, 并对该领域今后的研究重点进行了展望。 关键词: 石油污染土壤, 生物修复, 植物-微生物联合修复 近年来, 随着石油的勘探开发和区域经济不断发展, 我国石油污染问题日益凸显, 土壤污染日趋严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程 中, 不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染, 这些污染物从各个层面上威胁着生态环境、食品安全和人类健康: 引起土壤理化性质的变化, 导致土壤微生物 群落、微生物区系的变化, 进而破坏土壤生态系统; 影响植物生长发育, 导致粮食减产, 长期食用生长于农业土地上的植物及其产品还会影响人类的健康; 土壤 吸附的石油会随着雨水、灌溉用水慢慢下渗到地下含水层中, 从而污染地下水, 进而构成对人类生存的不良胁迫。因此, 石油污染土壤的治理势在必行。 1 石油污染土壤的修复技术 石油污染土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法3 种方法, 物理法和化学法虽可以产生一定实效, 但因存在消极处置、费用昂贵或者二次污染严重等明显缺陷, 现在一般仅作为生物治理方法的辅助手段[ 1] ; 而生物法修复以其处理费用低、效果好又可避免二次污染等优势逐渐被人们所重视。 2 石油污染土壤的生物修复技术 生物修复( bioremediat io n) 是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能, 在环境中对污染物的降解起催化的作用, 即加速去除环境污染物的过程, 可以消除或减弱环境污染物的毒性, 可以减少污染物对人类的健康和生态系统的风险[ 2]。根据修复使用对象不同, 生物修复主要分为植物修复、微生物修复和植物- 微生物联合修复3 种类型。 2. 1 植物修复 植物修复是利用植物与环境之间的相互作用,对环境污染物质进行吸附、吸收、转移、降解、固定、挥发等, 最终使土壤环境得到恢复。植物修复的方式[ 3] : ( 1) 植物提取, 植物吸收积累污染物, 待收获后进行处理, 主要包括热处理、微生物处理和化学处理; ( 2) 植物降解, 植物及其相关微生物区系将污染物转化为无毒物质; ( 3) 植物稳定化, 植物在与土壤的共同作用下将污染物固定, 以减少其对生物与环境的危害。 微生物修复 微生物修复技术是利用土壤中的土着菌或向污染土壤中接种选育的高效降解菌, 在优化的环境条件下, 加速石油污染物的降解。微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法, 由此产生一系列生物修复技术如土耕法、生物通气法、预制床法、堆肥法、生物反应器等。 2. 3 植物- 微生物联合修复 植物- 微生物修复实际上是利用由土壤、植物、微生物组成的复合体系来共同降解污染物的[ 4] 。该系统在植物修复的同时, 还通过光合作用以及植物 脱落物( 其中含有糖、醇、蛋白质和有机酸等) 为微生物提供氧气和养料, 促进微生物的生长代谢, 加速了其降解污染物的速率。联合修复技术是土壤过滤器、植物净化器和微生物反应器的有效结合, 提高降解率的同时, 改善了土壤肥力, 绿化了油田周边环境。

石油污染地的土壤修复技术

石油污染地的土壤修复技术 环保所杨国华 21214093 摘要:对石油污染土壤的各类修复技术进行了总结和归纳,并对各项技术的优缺点加以比较,提出了一套石油污染地生态恢复的流程。关键词:石油污染地;土壤修复;生物修复;原位修复 石油是我们主要的能源产品,我们人类每天消耗的石油量是非常巨大的,在石油大量的开采储存运输使用的过程中,石油污染土壤的情况也越来越频繁石油污染泛指由原油、石油初级加工品(汽油、煤油、柴油、重油、润滑油等)以及各类油的分解产物引起的污染。石油对土壤的污染主要集中于20cm 左右的表土层,主要表现为改变土壤结构,影响土壤微生物群落的变化,妨碍土壤上栽种的作物生长甚至随食物链传递至高级生物体内,影响体内相关器官的正常功能,甚至引发癌变[1]。据统计,我国石油企业每年可生产落地原油约70×1040t,其中有7×1040t 可能进入土壤环境[2]。石油污染的区域主要分布在油田周围、储油罐周围以及用含油水灌溉的农田等地区。由于油类物质可以在土壤中渗透,甚至到达含水层,因此还要考虑对石油污染地地下水中污染物的去除问题。 目前,石油污染土壤的修复技术大致可以分为3 类,即物理方法、化学方法和生物方法。前两类方法通常被认为修复效果有限,费用高,且容易造成二次污染,而第3 类方法则不会产生类似的问题,被认为有广阔的发展空间,是目前国内外研究的热点。 物理方法 热处理法 热处理法是将受污染的土壤加热,使得石油烃类物质受热分解或者挥发,从而达到净化土壤的目的。常用的加热方法主要有红外线、微波和射频、管道注

入水蒸气等。该方法由于成本较高,因此,仅适用于小面积且污染情况比较严重的情况。 隔离法 隔离法是利用防渗材料,如水泥、粘土、石板、塑料板等,把污染土壤就地与未污染土壤或水体分开,以减少污染物的扩散作用。该方法主要用于污染严重,易扩散,且污染物在一段时间内可以分解的情况下。由于石油中的某些组分不易分解,因此,此法对于去除土壤中石油污染效果较差。 换土法 换土法主要分为翻土、换土和客土3 种方法,其主要思路都是利用新鲜的未受污染的土壤替换或者部分替换被污染的土壤,达到稀释污染物的目的,其去除污染物的机理主要利用了土壤的环境容量。其中翻土是利用深层未受污染的土壤来稀释,换土则是将受污染的土壤转移换成未受污染的土壤,客土则是在原土中直接加入未受污染的土壤,从而达到降低污染物浓度水平的目的。显然这种方法主要用于处理受污染面积较小的情况。 其它物理方法 除上述3 种方法外,常见的物理方法还有焚烧法、空气吹脱法等。物理方法去除石油污染的机理主要是污染物的转移,并没有从根本上解决污染问题,因此这类方法不值得提倡。但对于一些突发紧急情况,仍有应用的必要。 化学方法 萃取法 萃取法是利用有机溶剂来萃取土壤中的石油类物质,然后对有机相内的物质进行分离,回收石油类物质,这种方法适合于面积小且石油污染浓度高的情况。由于有机溶剂的使用,使得修复的成本明显升高,且有机溶剂的回收率通常很

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