石油污染土壤的微生物修复研究进展

在污染土壤修复技术中,微生物修复成本低廉、操作简单、修复效果好,是一类环境友好的绿色技术,在当前最具应用前景.对石油污染土壤的微生物修复技术及其影响因素进行了全面评述,并针对该方法的局限性对其研究重点进行了展望.     

微生物修复受石油污染土壤的研究进展

石油污染土壤的微生物修复技术是利用微生物来降解土壤中的石油烃类污染物。综述了国内外这一领域的研究现状，主要包括微生物修复技术中的好氧、厌氧降解，共代谢机理和影响微生物降解的因素以及提高降解效率的措施。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

利用微生物修复技术对石油污染土壤进行处理是现代新型的一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。目前,越来越多的国内外学者在解决石油污染土壤问题中引进微生物修复技术。总结了石油污染土壤微生物修复技术的修复类型;能够降解石油烃类物质的微生物种类、复合菌群及利用基因工程构建石油高效降解菌;影响石油烃降解菌降解效率的多种因素,探讨了石油污染土壤的微生物修复技术中存在的问题及应用前景,以期为进一步研究提供参考。     

石油污染土壤的微生物生态原位修复研究

[目的]研究微生物生态技术对中原油田石油污染土壤的修复效果。[方法]在前期室内外模拟修复试验的基础上,选择中原油田某油井场旁石油污染场地,设置5种修复条件,开展微生物生态技术修复石油污染土壤研究。[结果]经过99d修复后,黑麦草（苜蓿）微生物联合技术、纯微生物技术和黑麦草（苜蓿）技术对石油污染土壤具有明显的修复作用,其中的石油烃降解率均在40.00%以上,以黑麦草微生物联合技术修复效果最佳,石油烃降解率达67.38%;修复过程中易溶盐、NO3-、Cl-等易溶营养物质只有极小部分随水而进入下部土层（50cm）;由于苜蓿草的根部可能具有固氮作用,使加入的大量化肥进入了土层下部,导致3和5号修复区50cm土壤层NH4＋明显增大。影响修复效果的因素包括温度、水、氧气、营养元素、微地质环境等。[结论]原位微生物生态修复技术在野外原位石油污染土壤修复效果是显著的,具有处理方法简单、费用低、修复效果好、对环境影响小、无二次污染、可原位治理等优点。     

石油污染的环境微生物修复概述

石油污染越来越多的在开采、运输、加工等过程中进入环境,并在环境中长期积累且很难被消除,对生态系统及人类健康造成严重危害。研究证明,对石油污染采取微生物修复是行之有效和环境友好的,因此对微生物降解菌的研究成为当前热点。介绍了石油污染现状、微生物降解技术及途径、微生物降解的影响因素等方面,总结微生物修复的研究进展,最后提出研究中存在的不足,并对新技术的运用以及对学科之间的交叉渗透提出了建议。     

高羊茅对电动-微生物修复石油污染土壤的影响

通过在电动-微生物修复土壤系统内种植植物(高羊茅),研究植物对污染土壤修复过程中电流变化、土壤微生物数量、活性及污染物去除的影响。实验设置4类处理:(1)电动-微生物修复(EK+BIO);(2)电动-植物修复(EK+P);(3)植物-微生物修复(P+BIO);(4)电动-植物-微生物修复(EK+P+BIO),修复系统运行60 d。结果表明:高羊茅对电动修复系统内电流的衰减具有明显的延缓作用;与未施加电场的处理组相比,施加电场的处理组高羊茅生物量显著提高(P0.05);实验进行15 d时,EK+P+BIO组的微生物数量以及脱氢酶活性较初始值分别增加了22.23%和23.36%;30 d和60 d时,各处理组的微生物数量以及脱氢酶活性均有所降低,但EK+P+BIO组测定结果在各处理中始终保持最高水平;EK+P+BIO处理对土壤中总石油烃的去除率达48.21%,显著高于其他处理(P0.05)。因此,在污染土壤电动-微生物修复系统中,种植高羊茅可有效延缓电流的衰减趋势,为微生物提供有利的根区环境,改善土壤微生物活性,从而提高电动-微生物修复系统中总石油烃的去除率。     

土壤石油污染的生物修复原理及研究进展

概述了土壤石油污染的危害及其现状,介绍了主要的石油污染土壤生物修复技术的原理及研究进展.同时指出在石油污染土壤的治理过程中,要综合考虑各种因素,采用低成本、无污染、高效率的生物修复技术.     

石油污染土壤生物修复对土壤酶活性的影响

土壤酶活性是土壤微生物生物化学过程的综合反映。为了探究石油污染土壤生物修复过程中土壤酶活性变化规律研究,采用筛选和分离的3株对石油烃有良好降解效果的降解菌构建了混合菌体系,开展了石油污染土壤模拟生物修复实验,考察了不同修复时期土壤石油烃残留量、石油烃表观降解率以及四种土壤酶（脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、脂肪酶）活性的变化。结果表明,石油污染土壤经40 d生物修复后,石油烃表观降解率达到64.4%。在石油污染土壤的生物修复过程中,脲酶活性在0~24 d上升较快,24 d后趋于稳定;过氧化氢酶和脱氢酶活性的变化规律相似,均在前期上升随后略有下降;脂肪酶活性有一个快速上升阶段（0~16 d）,而后又出现明显的下降。进一步统计分析表明,脲酶与石油烃残留量呈显著负相关性（r=-0.916,P＜0.05）;过氧化氢酶和脱氢酶活性与石油烃残留量呈极显著负相关性,相关系数分别为-0.974（P＜0.01）和-0.969（P＜0.01）;而脂肪酶活性与石油烃残留量的相关性不显著（P>0.05）。     

紫茉莉修复石油污染盐碱土壤过程中的微生物群落响应

以石油污染盐碱土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFAs)活性微生物标记法,分析紫茉莉(Mirabilis jalapa Linn.)根际土壤微生物群落结构的动态变化,探讨紫茉莉生长对根际土壤微生物与石油烃（TPH）降解的影响。结果表明,供试土壤中,先后出现了24种微生物PLFAs,包括标识细菌的饱和脂肪酸（ SAT）、标识革兰氏阳性菌（G+）的末端支链型饱和脂肪酸（TBSAT）、标识革兰氏阴性菌（G-）的单不饱和脂肪酸（MONO）和环丙脂肪酸（CYCLO）、标识真菌的多不饱和脂肪酸(PUFA)和标识放线菌的中间型支链型饱和脂肪酸（MBSAT）等六大类型。与未种紫茉莉土壤（CK）相比,根际土壤微生物 PLFAs种类变异率在春、夏、秋季分别为71.4%、69.2%和33.3%;TPH降解率在春、夏、秋季分别提高了47.6%、28.3%、18.9%。相关性分析表明,石油烃的降解在 CK土壤中与77.8%的 PLFAs具有正相关关系(r＞0),55.6%的种类具有高度正相关性(r≥0.8),其中,与 SAT和MONO类群的相对含量正相关,相关系数分别为0.92、0.60;根际土壤中仅与42.1%的 PLFAs正相关,21.1%的种类高度正相关,与 TBSAT、MONO和 CYCLO类群的相对含量正相关,相关系数分别为0.56、0.50、0.07。说明紫茉莉生长对根际土壤微生物群落结构及 TPH降解速率均具有较大影响,且随生长季节的不同而有很大差异。     

石油污染土壤的生物修复研究

通过田间试验研究了玉米和向日葵两种植物对石油污染土壤的修复作用,考察了外源菌(DX-9)对植物修复的强化和协同效应,对"外源菌-植物"修复效果进行了初步评价.结果表明,在10000mg·kg-1污染浓度下,150 d玉米、向日葵试验区土壤中石油降解率分别为42.5%和46.4%,较对照区提高了100.5%和118.9%.外源节细菌的施加可使生物修复速度显著加快,150 d"DX-9-玉米"和"DX-9-向日葵"试验区石油烃降解率分别达到72.8%和76.4%,较同期单独植物修复的降解率提高了71.3%和64.7%.500 d各试验区土壤中石油烃降解率分别为95.5%、96.1%、97.6%和98.9%,土壤中石油烃含量均低于国家标准规定限量(<500mg·kg-1);土壤主要理化性质、生物群落分布、呼吸强度及植物不同部位中石油烃的残留量与对照无显著差异.结果表明:玉米、向日葵与节细菌对石油污染土壤的联合生物修复效果显著;经过两年修复,污染土壤恢复健康状态.     

污染土壤生物修复研究进展

生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统的土壤化学、物理处理技术相比具有经济、高效、无二次污染、适用范围广等优点。在治理受有毒有害物质污染的土壤环境中的作用日益突出,受到广泛关注。对生物修复的发展情况包括生物修复技术的概念、基本原理和特点、种类、主要影响因子等方面进行了综述,指出目前土壤生物修复存在的一些问题,探讨了今后污染土壤生物修复技术的发展、应用前景,并就污染土壤的生物修复提出几点建议。     

石油污染土壤微生物修复技术的研究进展

概述了国内外石油污染土壤的几种微生物修复方法,分别就微生物修复技术方法、生物降解机制、研究现状和最新进展以及这一技术存在的问题进行了介绍,以期全面反映此领域的研究概况,并对这一技术在我国发展前景进行了展望。     

表面活性剂及其复配对石油烃污染土壤的增溶效果

以石油烃污染土壤为研究对象，选择十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和聚氧乙烯失水山梨单油酸酯（Tween80）3种表面活性剂，通过批试验，考察3种活性剂单独使用及不同复配类型对土壤中石油污染物的增溶效果，并开展效果分析和适宜性评价。结果表明：（1）SDBS、SDS 和Tween80对污染土壤中石油烃增溶作用的最佳浓度分别为6、10和 15 g·L^-1，最佳固液比分别为1:15、1:20和1:15（g·mL^-1），最佳处理时间为12、12和24 h，3种表面活性剂在各考察因素范围内的增溶能力始终为SDBS > SDS > Tween80。由于非离子表面活性剂受土壤吸附影响更大，导致其有效作用浓度较低，故研究中选取的阴离子表面活性剂增溶效果均优于非离子表面活性剂。（2）阴-非离子表面活性剂的复配能够减少同类型表面活性剂之间的排斥作用， SDS、SDBS与Tween80复配后有协同增溶的效果，且体系中SDS、SDBS占比越大，石油烃的洗脱率也越高。因为结构性质差异，3种表面活性剂对石油烃表现出不同配合性，再与合适的电解质助剂Na₂SiO₃复配后，洗脱性能均得到了强化，依次为SDBS（97.56%）> SDS（97.24%）> Tween 80（92.71%），其中Tween 80在与Na₂SiO₃复配后增效最为显著，洗脱效率比单独作用时提高了25.41%。因此，在油污土壤增溶洗脱处理中，清洗剂的选择和科学复配是提高洗脱效率的关键。     

改性蒙脱石修复镉污染对水稻根际土壤酶活性的影响

为探讨钝化修复重金属Cd污染土壤中改性蒙脱石的使用对水稻根际与非根际土壤Cd活性、酶活性等的影响,采用盆栽试验通过袋式根际箱装置种植水稻,并对土壤施加巯基-蒙脱石复合材料、蒙脱复合调理剂材料及巯基复合材料。结果表明：3种材料以0.5%的量施入后,糙米Cd浓度分别降低43.6%、25.9%和36.0%;Cd有效态浓度在根际土壤中分别降低55.3%、12.0%和35.2%,在非根际土壤中分别降低54.9%、9.76%和35.4%。蒙脱复合调理剂材料能提高土壤中过氧化氢酶、脲酶活性,巯基复合材料能提高土壤中脲酶活性,巯基-蒙脱石复合材料能提高非根际土壤中蔗糖酶活性。施加修复材料后,水稻根际土壤磷酸酶活性显著高于非根际土壤。研究表明,这3种改性蒙脱石钝化材料降低了Cd在根际土壤中的活性,有效地固定了土壤中的Cd,降低了水稻对镉的吸收,同时提高了土壤酶的活性,改善了Cd污染的水稻根际土壤环境质量。     

生物修复对黄土壤中石油烃的去除作用及影响因素

利用微生物法对石油污染黄土壤进行实验室模拟修复研究,通过测定修复过程中的不同组分烃、不同形态氮和有效磷含量,石油烃降解菌数量对修复效果及影响因素进行了评价。结果发现,经过5周的修复处理,生物刺激法处理的土壤中总石油烃、烷烃、多环芳烃的去除率分别为14.54%、21.98%、33.14%,土壤铵态氮含量由初始添加的210.4 mg·kg-1降低至97.2 mg·kg-1,土壤硝态氮含量在修复过程中基本保持不变。经过生物刺激修复的土壤中石油烃、烷烃、多环芳烃降解菌数分别为1.60×105、3.09×105、7.08×103,而未经修复处理的土壤中三种烃降解菌数量分别为2.69×10~4、2.57×10~4、4.07×103。结果表明利用生物刺激法可有效去除黄土壤中的石油烃。影响石油污染黄土壤生物修复作用的限制性因素为土壤中铵态氮和有效磷含量,与未经修复处理的石油污染土壤相比,生物刺激处理使土壤中烃降解菌数量增加。     

受酚污染地表水生物修复技术的基础研究

对 受苯酚污染的地 表水生物修复技术 作了有关基础研 究,结果表明：分离获 得的菌株 Ｓ Ｐ１ , Ｓ Ｐ２能利用苯酚作为唯一碳源和能源⒚与单一菌株相比,降解菌的混合培养物对苯 酚、氯 酚和硝基酚均具有较高的降解活性⒚酚降解过程受多因子的影响⒚应用流加培养技术获得菌体浓度为 ０．７ ｇ／ Ｌ 的混合培养物;研制的生物修复产品可在充氧或不充氧条件下应用于模拟受突发 性污染或微污染地表水的修复,修复后地表水酚浓度可降到 ０．００２ ｍ ｇ ／ Ｌ 以下⒚     

DEHP对黑土微生物数量及酶活性的影响

采用室内模拟法,研究不同浓度的邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)对黑土微生物数量及酶活性影响,旨在评价DEHP环境生态效应。结果表明,20 mg·kg-1处理对土壤细菌和放线菌数量影响不大,浓度为50100200和400 mg·kg-1处理对土壤细菌和放线菌表现出抑制作用,且抑制效应随DEHP浓度增大而增强,表现出良好的剂量-效应关系。真菌对DEHP敏感性低于细菌和放线菌,20、50和100 mg·kg-1处理对土壤真菌表现出短暂的抑制作用,处理后10 d均恢复到正常水平,200和400 mg·kg-1处理对土壤真菌有明显抑制作用。DEHP对土壤转化酶表现为抑制作用,与对照组相比,在整个培养周期,各浓度DEHP均明显抑制土壤转化酶活性。20 mg·kg-1处理对土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性和蛋白酶活性影响不大,50、100、200和400 mg·kg-1处理对土壤脲酶、酸性磷酸酶和蛋白酶活性有明显抑制作用,随着DEHP浓度增大,抑制作用逐渐增强。     

石油降解菌群的构建及其对混合烃的降解特性

经富集、分离、纯化,并经选择性培养基的筛选和对总石油烃(TPH)降解能力的测试,从大庆油田石油污染土壤中获得6株分别具有环烷烃、直链烷烃和芳烃降解能力的菌株B_1、B_2、B_3、B_6、B_7和B_9。经16S r RNA基因序列比对,菌株B_1、B_2、B_6和B_7分别属于嗜氢菌属(Hydrogenophaga sp.)、苯基杆菌属(Phenylobacterium sp.)、鞘脂菌属(Sphingobium sp.)和芽胞杆菌属(Bacillus sp.),B_3和B_9属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)。通过对接种比例、接种量和生长条件的优化,构建了微生物降解菌群,并采用该菌群进行混合烃污染土壤的修复。结果表明,该菌群对三类烃的去除均具有明显的促进作用。经过40 d的修复,环十二烷去除率达74.5%;100 d后,正十六烷和芘的去除率分别达56.9%和60.4%。前10 d修复过程中,各污染物降解速率最大,之后则逐渐降低,与土壤微生物多样性、数量以及活性的变化趋势相似。     

苄嘧磺隆对淹水稻田土壤呼吸和酶活性的影响

    研究除草剂苄嘧磺隆对淹水稻田土壤生态环境的安全性.以淹水稻田土壤为研究对象,在室内模拟田间试验条件下,通过呼吸作用和酶活测定,定期取样研究苄嘧磺隆施用浓度(0.000、0.067、0.355、1.780、3.553 μg·g-1干土)对淹水稻田土壤呼吸强度和土壤酶活性的影响.结果表明,苄嘧磺隆施用初期能刺激土壤呼吸强度,随后产生轻微的抑制作用,这种抑制作用在取样后期逐渐减轻并趋于对照水平.苄嘧磺隆能轻微刺激过氧化氢酶活性,而蔗糖酶活性基本不受苄嘧磺隆施用量的影响,脲酶活性则是先刺激后抑制,多酚氧化酶活性受苄嘧磺隆影响不大.说明施用一定量的苄嘧磺隆对淹水稻田土壤生态环境是安全的.