石油污染土壤生物修复方案-.pptVIP

石油污染土壤生物解决方案 石油污染中国现状 石油降解菌的由来 随着经济和社会的迅速发展，石油及其制品被广泛地应用于国民经济的各个领域和人类的日常生活中，而且使用量与日俱增。在石油产量激增的同时，石油在开发、储存、运输、加工和应用过程中的泄露和排放对环境的污染也日趋严重。 鉴于石油污染危害的严重性，世界各国纷纷研制和开发出了一系列石油污染治理的技术，主要包括物理、化学、生物等方法。生物修复是新近发展起来的一项净化环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新型技术。 由于微生物降解法原理是利用微生物将烃降解成对环境无害的产物CO2和H2O，具有安全、效果好、费用低、处理彻底、无二次污染等优点，成为一种经济效益和环境效益俱佳的、解决复杂环境污染问题的最有效的手段。 美国墨西哥湾漏油事故 美国墨西哥湾漏油事故 渤海漏油事故 石油降解菌的研究方向 对石油降解菌的研究，国内外侧重点有所不同。 国外主要研究微生物对原油和芳烃的降解效率,以及微生物对芳烃物质的降解机制 国内主要研究石油降解菌的筛选以及降解菌对原油的降解效率,并利用降解菌对石油污染的土壤进行模拟性修复试验 石油降解菌的种类 国外在20世纪40年代就开展了细菌降解油污的研究，我国这方面的研究始于20世纪70年代末期。由于这项研究开启的很早，因此获得的种类较为丰富。 已知降解石油的微生物共有70属200余种。细菌有28个属，霉菌30个属，酵母12个属。 石油降解菌的分离筛选 石油降解菌一般从受石油污染的土壤、水中进行分离并筛选。但是为了进一步的应用，还要进行驯化。 根据研究目的与要求不同，在筛选时往往控制不同的条件从而得到不同功能的菌落。当然，最多的是根据底物的不同来筛选菌种 以烷烃为底物筛选出的菌落，对烷烃的去除效率会较高，由于烷烃相对于芳烃较易分解，且大部分的石油降解菌对烷烃的降解效果均较好。以48小时为培养周期得到： 以烷烃为底物，不动细菌菌属的菌株降解率为69%，芽孢杆菌属的菌株降解率为71%，假单胞菌属的降解率可达73%。 以环烷烃为底物，得到不动细菌菌属与芽孢杆菌属的菌株，石油降解率均为67%。 研究最多的是直接以原油为底物进行筛选。目前此类报道已经很多，而且培育出了很多高效降解菌，大部分效率在30%以上，有些甚至都已超过70%。 但是如果要得到抗逆性较好的菌种，就需要在一些极端的环境中进行取样，进行分离筛选。 石油降解菌降解机理研究 石油烃在微生物表面的吸附及在微生物细胞膜的运输 石油烃在水中的溶解度很小，且容易吸附在土壤颗粒上，很难直接被微生物利用。环境中存在的表面活性剂对石油烃具有一定的增溶和分散作用，为微生物吸附石油烃做了贡献。微生物还通过自身的适应性机制来提高对的利用率。 对此目前存在两种解释： 一种是特异性附着机制微生物通过菌毛或细胞膜的脂类和蛋白使细胞形成疏水表面而附着于水中的油滴上 另外一种是烃类乳化机制微生物通过释放出乳化剂将油滴乳化成小颗粒，增大油滴的表面积，有利于微生物的直接接触和利用 石油烃在微生物细胞膜的运输是微生物降解的重要环节之一，但关于石油烃如何通过细胞膜目前还不很清楚。现在的跨膜运输理论主要存在被动运输和主动运输两种。 但是也有研究表明，微生物自身产生的生物表面活性剂也能使微生物细胞膜结构发生改变，从而引起污染物通过细胞膜的机会大大增加。 研究发现有些表面活性剂能够集合排列在微生物细胞膜的表面，有的甚至还可以镶嵌在细胞膜中，从而在细胞膜表面形成类似通道的孔状结构，使更容易通过细胞膜进入细胞体内。 阳离子表面活性剂红细胞表面带有负电荷，阳离子表面活性剂通过静电作用吸附于其表面，这提示除了磷脂的溶解外，还有其他机制介入细胞膜溶解。阳离子表面活性剂作用于磷脂，把它们和蛋白质分离开来，而导致细胞膜的溶解。 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂不能通过静电作用吸附于细胞膜表面，但具有长链疏水基团的表面活性剂可拮抗其和细胞膜之间的静电排斥力而吸附于其表面，其作用机制可能是通过离子和疏水键作用吸附于膜蛋白上，当它改变了蛋白质的结构后，就导致了细胞膜的溶解。 阳离子表面活性剂溶解磷脂的能力10倍于阴离子表面活性剂，然而具有长链的碳氢化合物的阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂的溶解效率更高。 非离子表面活性剂一些非离子表面活性剂，以TritonX-100为代表，具有很强的溶解能力，非离子表面活性剂的吸附和溶解机理还不十分清楚。Sasaki等人报道了具有庞大亲水基团的表面活性剂仍位于脂质层的一侧，而有小亲水基团的表面活性剂则能穿透过脂质层，他们还描述了当表面活性剂浓度加大时，有庞大亲水基团的表面活性剂能与脂质