北極星環境修復網訊:摘要:石油污染土壤的生物修復技術具有成本低、簡便高效、對環境影響小等優點,正逐步成為石油污染治理研究的熱點領域,具有廣闊的發展前景。介紹了我國的石油污染概況及物修復技術在石油污染治理中的應用,重點對石油污染土壤的微生物修復、植物修復、植物.微生物聯合修復技術的研究進展及各自的優點、局限性進行了綜述,并提出了石油污染土壤生物修復技術研究的重點領域。

關鍵詞:石油 污染土壤 微生物修復 植物修復

石油污染已成為當今世界性公害之一。據統計,僅石油污染一項每年全世界就有800萬t進入環境。石油污染泛指原油和石油初加工產品(包括汽油、煤油、柴油、重油和潤滑油等)及各類油的分解產物所引起的污染。石油中的許多成分如苯、甲苯、乙苯、菲、苯并[a]芘等都被列為美國環保局(EPA)優先污染物范圍,這些污染物具有潛在的致突變性和致癌性,可通過直接或間接方式對環境和人體健康帶來嚴重損害。

1 我國的石油污染概況

我國作為石油生產、消費大國,由于生產條件、環保技術等方面相對落后,石油污染問題相當突出。據統計,我國有機污染土壤面積約為0.2億hm2,其中石油污染占相當比例。我國自1978年原油年產量突破1億t大關而成為世界十大產油國之一以來,目前勘探開發的油氣田和油氣藏已有400多個,年產石油污染土壤近10萬t,累計堆放量近50萬t。以油田為例,每口油井污染的土地面積為200~500 m2,全國共有油井20萬口,由此造成的土壤污染可達8000萬m2,這一數值每年還在增長中。據統計,我國每年有60萬t石油經跑、冒、滴、漏途徑進入環境,對土壤、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,如沈撫灌區污灌面積達0.87萬hm2,全國類似農田有10萬hm2,致使農作物中污染物嚴重超標,農產品質量低下,同時也造成了嚴重的地下水污染。隨著石油開采和使用量的增加,大量的石油及其產品進入環境,不可避免地對環境造成了污染,給生物和人類帶來了嚴重危害。

2生物修復技術在石油污染治理中的應用

與化學、物理方法相比,生物修復對人和環境造成的影響小,且修復費用僅為傳統物理、化學修復的30%~50%。,是一種高效、經濟和環境友好的清潔技術。目前生物修復技術主要用于土壤、地下水和海洋的污染治理,并主要以原位修復為主。

1972年美國清除賓夕法尼亞州的Ambler管線泄漏的汽油是史料所記載的生物修復技術的首次應用,初期規模很小,直到1989年,美國阿拉斯加海域受到大面積石油污染以后,才首次大規模應用生物修復技術,可以說阿拉斯加海灘溢油的生物修復是生物修復發展的里程碑H。目前,石油污染的海面和海灘通常采用以下3種方式進行生物修復:①投加表面活性劑,增加石油與海水中微生物的接觸面積;②投加高效降解石油的微生物,增加微生物的種群數量;③投加N、P等營養源,促進土著微生物對石油的降解。其中投加營養鹽進行生物修復的應用相對較多。

在石油污染土壤的生物修復方面也有比較成功的例子。1992年10月,在阿根廷Puerto Rosales集散地,通過施用肥料,靠土著微生物清除了700 t油罐的泄漏;科威特曾因石油泄漏污染了大片土地,科學家采用微生物技術成功地進行了降解。海灣戰爭期間,科威特被破壞的油田流出的原油造成500 hm2土壤污染,1994年日本大林組公司與該國科研人員一起進行生物修復實驗,通過向含油(TPH)2%~40%的土壤中添加氮、磷營養素及木屑等,并通過土地耕耘、強制通風等措施處理,15個月后TPH分解75%~85%。生物修復技術的發展為石油污染的治理提供了一個經濟有效的方法,被認為具有廣闊的發展前景。

3石油污染土壤的生物修復研究進展

隨著研究的不斷深入,石油污染土壤的治理方法已由最初的細菌修復拓展到真菌修復、植物修復及微生物.植物聯合修復。

3.1 微生物修復

微生物修復是研究最多、應用也最為廣泛的一種生物修復方法。由此產生一系列生物修復技術如土耕法、生物通氣法、預制床法、堆肥法、生物反應器等。微生物修復技術是利用土壤中的土著菌或向污染土壤中接種選育的高效降解菌,在優化的環境條件下,加速石油污染物的降解。國內外許多研究者對石油污染土壤的微生物降解原理、影響因素、降解菌篩選等方面進行了大量研究。在應用高效降解菌修復污染土壤時,修復的效果主要取決于微生物在不同污染生態系統中的存活與性能,其生長限制因子包括與其他微生物的競爭、土壤環境條件等。