第8卷第3期
环境工程学报
Vol ．8，No ．32014年3月
Chinese Journal of Environmental Engineering
Mar ．2014
用于石油污染土壤降解的高效降解菌的
筛选及其降解条件优化
武海杰
张秀霞
*
白雪晶郭云霞
（中国石油大学环境与安全工程系，青岛266580）
摘要经过富集、分离优选出高效石油降解菌L-1，根据形态观察和生理生化特征初步鉴定为琼氏不动杆菌；采用单
因素花盆实验模拟微生物原位修复并对其降解条件进行优化。结果表明，将高效石油降解菌应用于修复石油污染土壤，适
宜接种量、表面活性剂浓度、CNP 比、翻耕频率分别为15%、0．1%、100?10?1和1d 1次；在该降解条件下修复28d ，可达到
16．80%的石油降解率，远远高于土著微生物6．92%的降解率。
关键词
石油降解菌
筛选
降解条件
土壤修复
中图分类号
X53
文献标识码
A
文章编号1673-9108（2014）03-1229-06Isolation and optimization degradation conditions of highly efficient
degrading bacteria for oil-contaminated soil
Wu Haijie
Zhang Xiuxia
Bai Xuejing
Guo Yunxia
（Department of Environmental and Safety Engineering ，China University of Petroleum ，Qingdao 266580，China ）
Abstract Highly efficient petroleum-degrading bacteria L-1was isolated by enrichment and separation ，and
was preliminarily identified as Acinetobacter junii by morphology observation ，and its physiological and biochemi-cal characteristics．Single factor flowerpot experiments were used to simulate microorganism in-situ remediation and optimize its degradation conditions．Ｒesults showed that highly efficient petroleum-degrading bacteria was ap-plied to oil-contaminated soil ，
the optimum inoculation amount ，content of surfactant ，ratio of CNP ，plowing fre-quency were 15%，0．1%，100?10?1and once a day ，respectively．Ｒemedying 28days under these conditions ，oil degradation rate reached 16．80%，much higher than 6．92%of indigenous microorganism．
Key words petroleum-degrading bacteria ；isolation ；degradation condition ；soil remediation 基金项目：中国石油科技创新基金（2009D-5006-07-01）；中央高校基本科研业务费专项基金（27Ｒ1104052A ）；青岛市科技计划项目（KJZD-12-65-jch ）；中国石油大学（华东）研究生创新工程（CX-1219，CX2013035）收稿日期：2012－12－30；修订日期：2013－03－13
作者简介：武海杰（1988 ），女，硕士研究生，主要从事固体废物及其
资源化利用技术研究。E-mail ：152692486570@163．com *通讯联系人，E-mail ：zhxiuxia@upc．edu．cn
随着社会经济的发展，人们对石油资源的需求量越来越大，然而在石油的勘探、开采、运输以及储存过程中都存在不同程度的泄漏，
对当地土壤造成了严重的污染［1］
，因此，各国学者都在致力于石油污染土壤的治理研究［2］
。在众多修复技术中微生物修复由于成本低、修复效果好、不易引起二次污染而得到了广泛的应用，高效降解菌则是修复的主体和核心。胥九兵等［3］
采用研制的菌剂对石油污染土壤进行修复实验，1个月后污染土壤的石油降解率可达45%；樊鹏军等［4］
通过向石油污染土壤中添加高效降解菌，得到比自然状态下高出50%的石油降解率。
相比于土著微生物而言，高效降解菌属于外源菌，将其应用于石油污染土壤时，外源菌有个适应的过程，且外源菌的生长与代谢除了与营养、温度、石
油的可降解性［5］
有关外，还与外源菌的浓度、表面活性剂的浓度以及供氧量等条件有关。黄廷林
等
［6］
研究表明，土壤中石油烃的降解效果与生物菌
剂的投加量呈正相关；Peng 等［7］
通过向石油污染土
壤中投加表面活性剂，发现在一定浓度范围内的表
面活性剂可以促进石油的降解。
李春荣等
［2］
通过田间实验研究植物和外源微
生物的强化和协同作用，
150d 后玉米和向日葵实验区的石油降解率分别为42．5%和46．4%；杨雪莲
等［8］
从污染较重的土壤中筛选出3株菌株，
30d 后
环境工程学报第8卷
去除率分别达到39．5%、33．5%和47．9%；综合看
来，上述菌种的高效降解率均是在特定环境下产生
的，而本实验则是从新疆克拉玛依油田含油土壤中
采用富集、分离培养法来筛选高效石油降解菌，通过
微生物的形态观察以及生理生化实验来鉴定菌种。
向石油污染土壤中投加高效石油降解菌，通过改变
影响石油降解的自身条件（接种量）和环境因素（营
养条件、通气量和表面活性剂浓度）来研究高效石
油降解菌的最佳降解条件，为微生物现场修复石油
污染土壤提供技术支持。
1实验材料及方法
1．1实验材料
供试土壤为新疆克拉玛依油田的重油九区大坝
附近的石油污染土壤，土壤理化性质为：pH值为7．2
7．4，含水率22．35% 25．28%，有机质含量122
152g/kg，全氮含量18 25g/kg，有效磷含量12．0
21．6g/kg，石油烃含量4．07% 5．03%。实验过
程中，供试土壤去除植物残体和砾石并过3mm筛，
经过自然风干7d后使用。
1．2培养基
（1）基础无机盐溶液：蒸馏水1000mL，NaCl5
g，（NH
4）
2
SO
4
1g，MgSO
4
·7H
2
O0．25g，NaNO
3
2g，
KH
2PO
4
4g，K
2
HPO
4
·3H
2
O10g，调节pH7．5，
121?灭菌20min。
（2）降油培养基：基础无机盐溶液50mL，原油0．5g，pH值7．0 7．2，121?灭菌20min。
（3）牛肉膏蛋白胨培养基：牛肉膏5．0g，蛋白胨10．0g，氯化钠5．0g，蒸馏1000mL，pH值7．0 7．2，121?灭菌20min。
1．3实验方法
（1）土壤理化性质的测定
pH值采用pH计测定，含水率采用重量法，有机质采用重铬酸钾容量法-稀释热法测定，全氮采用浓硫酸消化滴定法测定，有效磷采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定［9］，石油烃含量采用超声萃取-紫外分光光度法测定。
（2）石油降解菌的筛选
用牛肉膏蛋白胨培养基从供试土壤中富集菌液，然后用降油培养基从菌液中筛选出石油降解菌，如此反复3次，分别制成具有一定浓度梯度的菌液，在含油量为5000mg/L的固体无机盐培养基平板上稀释涂布，将其放置在30?恒温生化培养箱中培养3 5d。待菌落长成后，挑选不同形态的典型菌落，将挑选的菌落在牛肉膏蛋白胨固体培养基上进行反复分离划线，直到生成的菌落为单一形态的单菌，即石油降解菌。
（3）高效石油降解菌的选择
挑取分离得到的不同形态的单菌于牛肉膏蛋白胨液体培养基中进行扩大培养，取菌液于原油培养基上驯化培养7d，将驯化好的菌液依次在油浓度为10000、15000和20000mg/L的无机盐培养基中各驯化培养5d，同时设置不加菌液的空白实验。在20000mg/L的降油培养基中驯化5d的培养基中各加入50mL石油醚萃取，用紫外/可见分光光度计于225nm波长处测其吸光度，根据标准曲线计算样品的石油烃含量，每个样品重复测定3次。选取降油率高的单菌作为高效石油降解菌，降油率由式（1）计算获得。
1．4计算公式
石油降解率的计算公式：
η=（C0－C1）/C0?100%（1）式中：C0为处理前体系石油烃含量，mg/L；C1为处理后剩余石油烃含量，mg/L。
2结果与讨论
2．1高效石油降解菌的筛选及生理生化实验初筛所得的3株降解单菌培养5d后对石油的降解效果见表1，3株单菌分别编号为L-1、L-2和L-3。
表1各单菌驯化5d的石油降解率
Table1Oil degradation rate of single strain
for the5d domesticated
菌株名称吸光度C0（mg/L）C1（mg/L）降解率（%）L-10．702200001551822．41
L-20．725200001603619．80
L-30．711200001572221．39
空白0．85520000196201．90
由表1可知，菌株L-1的5d石油降解率较其他2株高，可以达到22．41%，其次依次是L-3、L-2，因此，实验选择L-1菌株作为高效石油降解菌用于石油污染土壤的原位修复。
高效石油降解菌的形态学及生理生化特征见表2。
根据微生物的形态观察和生理生化实验，通过
0321
第3期武海杰等：用于石油污染土壤降解的高效降解菌的筛选及其降解条件优化
查阅《常见细菌系统鉴定手册》［10］和进行文献检索
可知，实验筛选的菌种L-1为琼氏不动杆菌。
表2高效石油降解菌L-1的形态及生理生化特征
Table2Morphology，physiological and biochemical
characteristics of highly efficient
petroleum-degrading bacteria L-1
特征芽孢
染色
格兰氏
染色
甲基红
实验
吲哚
实验
硝酸盐
还原
淀粉水
解实验
糖发
酵实验
乳白色，圆形，
边缘光滑，不透明
+－－－+－－注：表中“+”代表阳性，“－”代表阴性。
2．2高效石油降解菌降解石油污染土壤条件的优化采用单因素花盆实验来模拟现场微生物原位修复，进行降解条件的优化研究，根据实验室条件选取了接种量、表面活性剂（即吐温80）浓度、CNP比以及翻耕频率等因素。
2．2．1接种量对石油降解率的影响
通过投加不同的接种量即2%、5%、10%、15%和20%（2%的接种量即4mL菌液投加到200g土壤中的浓度，以此类推；菌液浓度为4．9?108个/ mL），控制表面活性剂浓度为0．2%、CNP比为100?5?1、翻耕频率为1d，增设土著微生物作为空白实验，在此条件下进行35d花盆实验，每隔7d测定石油降解率。实验结果见图1。
图1不同接种量对石油降解率的影响
Fig．1Effect of different inoculation amounts on
oil degradation rate
由图1可知，当只有土著微生物修复土壤时，得到5．67%的石油降解率；当接种量为2%时，对石油的降解率较低，仅为12．14%；接种量在5% 15%之间时，对石油的降解率随着接种量的增加而增加，当接种量达到15%时，石油降解率可达到最大，为20．23%；随着接种量的继续增加，石油降解率反而下降；由此可知，接种量为15%是降解石油的最适接种量。
由图1分析可知，在自然环境下依靠自然衰减以及土著微生物降解土壤中石油类污染物的效果较差，历时较长；当接种量为2%时，石油降解率较低，这是由于接种量较低，相对较高的石油浓度可能会对降解菌产生毒害作用［8］；当接种量为5% 15%时，可以看到石油降解率与高效降解菌的接种量成正比，即随着接种量的增加石油降解率也在提高，这与黄廷林等［11］关于接种量的实验结论具有一致性；当接种量为20%时石油降解率有所下降，其原因可能是过大的接种量导致微生物由于营养、空间等竞争而产生的抑制作用，不利于微生物的持续生长，从而影响降解率［12］。
2．2．2表面活性剂浓度对石油降解率的影响通过添加不同浓度的表面活性剂即0．02%、0．05%、0．1%、0．2%和0．4%，控制接种量为15%、CNP比为100?5?1、翻耕频率为1d，增设不加表面活性剂为空白实验，在此条件下进行35d花盆实验，每隔7d测定石油降解率。实验结果见图2。
图2不同表面活性剂浓度对石油降解率的影响
Fig．2Effect of different concentrations of surfactant
on oil degradation rate
由图2可知，当不添加表面活性剂时，石油降解率很低；当向土壤中添加表面活性剂时，随着表面活性剂浓度的增加，石油降解率逐渐增大；当表面活性剂浓度增加到0．1%时，可达到20．44%的石油降解率；随着表面活性剂浓度的继续增加，石油降解率反而下降；由此可知，添加0．1%用于修复石油污染土壤是最佳的表面活性剂浓度。
由图2分析可知，当表面活性剂浓度为0%和0．02%时，石油的初始7d降解率相差很大，这是因
132
1
环境工程学报第8卷
为在石油降解初期，表面活性剂是石油类降解的主要影响因素［13］，石油是疏水性有机物，可强烈的吸附在土壤上不易被降解，而表面活性剂能促进石油的解吸和溶解，增加石油类物质的生物降解性；随着表面活性剂浓度的增加，对石油烃的乳化作用也增强，因而增加了对石油类物质的利用性，从而提高了对石油烃的降解率，这和孙艺萍等［14］的研究结果相一致；当表面活性剂浓度增大到0．2%和0．4%时，可以看到石油降解率有所下降，这可能是因为过高浓度的表面活性剂对高效降解菌有明显的毒性作用，从而对微生物的生长和代谢有抑制作用［15］，也有可能是因为该浓度的表面活性剂作为微生物可利用的无毒基质而被优先降解，从而降低甚至抑制石油的生物降解。
2．2．3CNP比对石油降解率的影响
通过改变不同的CNP比即100?2?1、100?5?1、100?10?1、100?15?1、100?20?1，控制接种量为15%、表面活性剂浓度为0．1%、翻耕频率为1d，增设不加N、P源为空白实验，在此条件下进行35d花盆实验，每隔7d测定石油降解率。实验结果见图3。
图3不同CNP比对石油降解率的影响
Fig．3Effect of different ratios of CNP on oil degradation rate
由图3可知，对于不加N、P源的土壤修复，其石油降解率偏低；随着不同比例N、P源的投加，石油降解率逐渐增大，当CNP比为100?10?1时，可以达到18．53%的降解率；当CNP比继续升高，石油降解率反而下降；由此可知，CNP比为100?10?1是最佳比例，此时的石油降解率最高，这与Eriksson 等［16］的实验结果具有一致性。
由图3分析可知，不加任何N、P源的石油污染土壤，其本身有机质含量较高，N、P及其他营养物含量相对而言就很少，N、P含量的缺乏严重抑制微生物的生长代谢，进而影响微生物对石油的降解［16］；随着N、P源的投加，石油降解率在逐渐上升，这是因为N、P等营养元素的补充，增强了微生物的代谢能力，提高了石油降解率［17］；但投加过量N、P等营养也会抑制微生物的代谢活动，进而导致石油降解率下降［18］；因此可知，适当比例的N、P营养物质的投加对于石油降解率的提高起到了重要作用。2．2．4翻耕频率对石油降解率的影响
通过采用不同的翻耕频率即1d1次、2d1次、3d1次、4d1次、5d1次，控制接种量为15%、表面活性剂浓度为0．1%、CNP比为100?10?1，增设不翻耕的土著微生物和加入高效降解菌不翻耕为空白实验，在此条件下进行35d花盆实验，每隔7d测定石油降解率。实验结果见图4。
图4不同翻耕频率对石油降解率的影响
Fig．4Effect of different plowing frequencies
on oil degradation rate
由图4可知，当只有土著微生物不翻耕和加入高效降解菌不翻耕的土壤，石油降解率都很低，只有6．23%和6．28%的降解率；加入高效降解菌的土壤，石油降解率随着翻耕频率的减少而降低，降解率最好的为每天翻耕1次的土样，可达到19．06%的降解率，其次是2d、3d和4d翻耕1次的土样，降解率最差的是5d翻耕1次的土样，降解率只有9．53%；由此可知，当翻耕频率为1d1次时，石油的降解率最大，这与徐金兰等［19］的研究结果是一致的。
由图4分析可知，土著微生物的存在使得不加菌不翻耕的土样的石油也有一定的降解［20］；加入高效降解菌但是不翻耕的土样的石油降解率与只有土著微生物的不翻耕的土样的石油降解率相差不大，这是因为外源菌的加入使得土著微生物与外源微生物由于氧气以及N、P等营养物质的争夺而产生拮抗作用，微生物数量的减少以及代谢活动减慢都导
232
1
第3期武海杰等：用于石油污染土壤降解的高效降解菌的筛选及其降解条件优化
致了石油降解率降低；对比翻耕土样和不翻耕土样的石油降解率可知，翻耕对微生物的强化作用明显；当翻耕频率逐渐减少时，石油降解率也逐渐降低，这说明实验加入的高效降解菌为好氧菌，土壤中的氧气对微生物的活性影响显著，同时适当的翻耕频率也增强了微生物和石油的接触机会，有利于石油的降解。
2．2．5优化降解条件下石油降解率的测定
在单因素花盆实验得到的最优条件下，即接种量为15%、表面活性剂浓度为0．1%、CNP比为100?10?1、翻耕频率为1d1次，对污染土壤进行28 d修复，设定供试土壤加入高效石油降解菌，与只有土著微生物的土样对比研究，每隔7d测定1次石油降解率。实验结果见图5。
图5优化降解条件下的石油降解率
Fig．5Oil degradation rate under optimized
degradation conditions
由图5可知，高效降解菌的加入极大地提高了原位修复效果，其28d降解率可达16．80%，远远高于只有土著菌对石油的6．92%降解率。相比较李春荣等［2］和杨雪莲等［8］筛选的高效降解菌，本实验筛选的高效石油降解菌虽然降解率不是很高，即在培养基中的降解率可达22．41%，应用到花盆中有16．80%的石油降解率，但是该高效石油降解菌在石油污染土壤中能够维持相对稳定的石油降解率。
图5表明，对于微生物的原位修复只要投加适量的菌液、营养物质、表面活性剂以及进行适当的翻耕，就可以获得较好的石油降解率。
3结论
（1）经过富集、分离筛选出高效石油降解菌L-1，经形态观察和生理生化实验初步确定为琼氏不动杆菌。
（2）通过单因素实验，采用花盆培养模拟微生物原位修复石油污染土壤，确定了最佳石油降解条件：最适接种量为15%，最佳表面活性剂浓度为0．1%，最佳CNP比为100?10?1，最佳翻耕频率为1 d1次。
（3）通过在最优降解条件下对石油污染土壤进行28d修复，可得到16．80%的降解率，远远高于只有土著微生物的6．92%的降解率，说明只要控制好外界环境条件和自身的投菌量，便可以获得较高的石油降解率，达到较好的修复效果。
参考文献
［1］万力，陈立，张发旺，等．土著微生物原位修复石油污染土壤试验研究．生态环境学报，2010，19（7）：1686-1690
Wan L．，Chen L．，Zhang F．W．，et al．Experimental study
on in-situ remediation of petroleum contaminated soil using
indigenous microorganisms．Ecology and Environmental
Sciences，2010，19（7）：1686-1690（in Chinese）
［2］李春荣，王文科，曹玉清．石油污染土壤的生物修复研究．农业环境科学学报，2009，28（2）：234-238
Li C．Ｒ．，Wang W．K．，Cao Y．Q．Bioremediation of pe-troleum-contaminated soil．Journal of Agro-Environment
Science，2009，28（2）：234-238（in Chinese）
［3］胥九兵，迟建国，邱维忠，等．石油降解菌剂的研制及其在石油污染土壤修复中的应用．生物加工过程，2009，7
（6）：21-24
Xu J．B．，Chi J．G．，Qiu W．Z．，et al．Application of
bacterial agent capable of degrading petroleum for remedia-tion of oil-contaminated soil．Chinese Journal of Bioprocess
Engineering，2009，7（6）：21-24（in Chinese）
［4］樊鹏军，徐建蓉，陈竹云，等．石油污染土壤原位生物修复的强化实验研究．油气田环境保护，2010，20（3）：
20-23
Fan P．G．，Xu J．Ｒ．，Chen Z．Y．，et al．An experimental
research on the intensifying effects of microbial restoration
for oil-contaminated soil．Environmental Protection of Oil，2010，20（3）：20-23（in Chinese）
［5］Schink B．Synergistic interactions in the microbial world．Antonie van Leeuwenhoek，2002，81（1-4）：257-261
［6］黄廷林，徐金兰，唐智新，等．生物菌剂对石油污染土壤生物修复作用的研究．环境科学，2009，30（6）：
1838-1843
Huang T．L．，Xu J．L．，Tang Z．X．，et al．Bioremediation
of petroleum hydrocarbon contaminated soil by bioaugment-ation products．Environmental Science，2009，30（6）：1838-1843（in Chinese）
332
1
环境工程学报第8卷
［7］Peng W．，Arturo A．K．Particle-size dependent sorption and desorption of pesticides within a water-soil-nonionic
surfactant system．Environmental Science＆Technology，2008，42（9）：3381-3387
［8］杨雪莲，李凤梅，刘婉婷，等．高效石油降解菌的筛选及其降解特性．农业环境科学学报，2008，27（1）：230-233
Yang X．L．，Li F．M．，Liu W．T．，et al．Isolation of pe-troleum-degrading strains and their degrading characteris-tics．Journal of Agro-Environment Science，2008，27（1）：
230-233（in Chinese）
［9］中国科学院南京土壤研究所．土壤理化分析．上海：上海科学技术出版社，1981
［10］东秀珠，蔡妙英．常见细菌系统鉴定手册．北京：科学出版社，2001
［11］黄廷林，徐金兰，唐智新，等．高效石油降解菌的筛选及石油污染土壤生物修复特性的研究．环境科学学报，2007，27（4）：622-628
Huang T．L．，Xu J．L．，Tang Z．X．，et al．Isolation of
petroleum degradation bacteria and its application to biore-
mediation of petroleum contaminated soil．Acta Scientiae
Circumstantiae，2007，27（4）：622-628（in Chinese）［12］宋雪英，宋玉芳，孙铁珩，等．石油污染土壤生物修复中外源微生物的影响．环境科学学报，2007，27（7）：
1168-1173
Song X．Y．，Song Y．F．，Sun T．H．，et al．Limited effect
of introduced microbial inoculants in the bioremediation of
petroleum contaminated soils．Acta Scientiae Circumstan-
tiae，2007，27（7）：1168-1173（in Chinese）
［13］高鹏．落地油污染土壤的微生物修复技术可行性研究．科技与企业，2012，（4）：211
Gao P．Feasibility study on microbial remedy technology
on floor oil pollution soil．Technology and Enterprise，2012，（4）：211（in Chinese）
［14］孙艺萍，魏巍，赵敏．石油烃类污染土壤的微生物修复
技术．东北林业大学学报，2009，37（10）：63-66
Sun Y．P．，Wei W．，Zhao M．Microbial remediation of
petroleum contaminated soil．Journal of Northeast Forestry
University，2009，37（10）：63-66（in Chinese）
［15］Zhou W．J．，Zhu L．Z．Efficiency of surfactant-enhanced desorption for contaminated soils depending on the compo-
nent characteristics of soil-surfactant-PAHs system．Envi-
ronmental Pollution，2007，147（1）：66-73
［16］Eriksson M．，Sodersten E．，Yu Z．T．，et al．Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons at low temperature un-
der aerobic and nitrate-reducing conditions in enrichment
cultures from Northern soils．Applied and Environmental
Microbiology，2003，69（1）：275-284
［17］秦煜民，隋智慧，魏有权．应用生物修复技术处理石油污染土壤．石油与天然气化工，2002，31（6）：333-335
Qin Y．M．，Sui Z．H．，Wei Y．Q．Application of biore-
medial technology to treat petroleum contaminated soil．
Chemical Engineering of Oil and Gas，2002，31（6）：333-
335（in Chinese）
［18］鲁如坤．土壤农业化学分析方法．北京：中国农业科技出版社，1999
［19］徐金兰，黄廷林，黄志超，等．添加膨松剂和翻耕对石油污染土壤生物修复的影响试验研究．西安建筑科技大
学学报（自然科学版），2010，42（1）：65-70
Xu J．L．，Huang T．L．，Huang Z．C．，et al．Impact of
bulking agent and tillage on bioremediation of petroleum-
contaminated soil．Journal of Xi’an University of Archi-
tecture＆Technology（Natural Science Edition），2010，42
（1）：65-70（in Chinese）
［20］刘五星，骆永明，滕应，等．石油污染土壤的生物修复研究进展．土壤，2006，38（5）：634-639
Liu W．X．，Luo Y．M．，Teng Y．，et al．Advances in
bioremediation of petroleum contaminated soil．Soils，2006，38（5）：634-639（in Chinese）
4321
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
从环境样品中分离筛选石油 降解菌的方案
引言 随着经济技术的迅速发展，石油日渐成为我过的主要能源，且需求量日益增大。研究表明，石油生产和运输环节会对土壤造成严重污染，且污染面积不断扩大。目前，我国石油行业每年产生的含油污泥多大八十万吨。由于石油的粘度大、粘滞性强，会再短时间内形成小范围的高浓度污染，长期的石油污染还会影响土壤的通透性，减少土壤肥力，阻碍植物生长。同时，石油中所含的多环芳香烃具有“三致”效应，一些挥发组分能引起人体麻醉、窒息和化学性肺炎等疾病。因此，石油污染对土壤生态系统的平衡和人体健康都有很大的危害。 目前，针对石油污染治理的方法主要包括：物理方法、化学方法以及生物修复法，但物理方法修复费用较高，耗材较多：化学方法会使用大量化学淋洗剂，很容易造成二次污染。相较而言，微生物修复技术由于生产费用低、不产生二次污染等特点而被视为一项最具有应用前景的修复技术。而且随着分子生物学的发展，无论是DNA文库的建立，还是多态性分析方法的进步，都为污染物的生物修复提供了全新的技术支持。既然生物修复法有诸多优点，那么就应该充分发挥其特性。本文则是着眼于环境样品，分离筛选其中的石油降解菌，以扩大培养进行更大规模的石油降解。 摘要 在长期被石油污染的土壤中，微生物可逐渐改变自身的代谢条件以适应环境。即以石油烃为碳源进行生长、繁殖，同时将石油烃降解。因此在这种土壤中存在着可降解石油烃的微生物，但石油烃降解菌的筛选、分离是生物法处理石油污染的关键。从这个角度考虑，以长期石油污染的土壤中微生物为菌源，从中筛选、分离出高效的石油烃降解菌。要降解哪里的石油就用哪里的土壤培养石油降解菌。目前，国内对极端条件下石油降解微生物研究较少，尤其是对低温、耐盐的石油降解菌，中国北方的大部分湿地，盐碱程度比较高，成年气温较低。无论是来源于海上还是来源于石油化工的污染都比较严重。本文针对大连开发区因石油泄露而被污染的白石湾，就地选取材料进行石油降解菌的筛选以及分离研究。
【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。
土壤石油污染现状与治理技术研究进展 摘要：本文首先对土壤石油污染现状及危害做了扼要的叙述，对土壤石油污染治理的物理、化学、生物技术进行了评述，结合我国的具体情况，提出了土壤石油污染的生物修复技术，并对该技术的前景及存在的问题进行了阐述。 关键词：石油污染；土壤污染；治理技术 随着工业的发展，石油的需求量大幅度增加，并且在开采、运输、贮藏、加工过程中，由于意外事故或管理不当，导致石油排放到农田、地下水、海洋，使环境遭受污染，直接危害人类生产与生活。据资料统计，目前每年有800多万吨石油进入世界环境，污染土壤、地下水、河流和海洋，其中石油对土壤的污染主要是破坏土壤结构影响土壤通透性，损害植物根部，阻碍根的呼吸与吸收，最终导致植物死亡。其次，被污染到土壤的石油芳香烃类物质对人及动物的毒性较大，其中的苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质，如果经较长时间较大浓度接触，会引起恶心、头疼、眩晕等症状[1]。此外，石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致作用，能通过食物链在动植物体内逐渐富集，它在土壤中的富集更具危害。鉴于土壤污染的严重危害，治理土壤石油污染势在必行，已引起许多国家高度重视，不断采取措施，治理石油污染。 1．土壤石油污染现状及危害 1.1 土壤石油污染现状 石油工业是国家综合国力的重要组成部分，但石油开采石油化工行业的发展及石油产品的广泛使用，使石油污染成为世界性公害之一。当今世界石油总产量每年约22×108t。其中17.5×108t是由陆地油田生产的。仅石油污染一项每年全世界就有8×106t进入环境。美国环 保署报道，在20世纪90年代已有10万个地下油罐存在不同程度的泄漏。 中国作为世界上最大的发展中国家及石油生产和消费大国，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，尤其是土壤的石油污染问题日益严重。在有机污染土壤中，石油污染占相当比例。我国自1978年原油产量突破1×108t大关而成为世界十大产油国之一以来，勘探开发的油气田和油气藏己有400多个，年产石油污染土壤近1×105t，累计堆放量近5×105t。以油田为例，每口油井污染土地面积为200~500m2，全国共有油井2×105t 口，由此造成的土壤污染可达8×107m2，这一数字每年还在增长中。1998年，全国石油、炼化企业生产含油固体废物量达4.29×106t，利用率低于50%，由此造成土壤污染可达3.3×106hm2，我国每年有6×105t石油经跑、冒、滴、漏等途径进入环境，造成土壤污染。据不完全统计，全国因使用污水灌溉而导致土壤污染面积达9.3×103hm2，全国类似农田有1×105 hm2。在北方产油地区原油污染面积逐年扩大，在辽河油田的重污染区，土壤原油含量达到1×104mg/kg，是临界值（200mg/kg）20的倍。研究结果显示，当土壤原油含量为3100mg/kg时，玉米减产10%，若原油含量达到500mg/kg，则苯并芘在玉米中的残留量超 标，玉米不能食用[2]。 综上所述，石油污染物对环境造成污染和破坏，危害人体健康和生存环境。因此，石油污染治理是当前急需解决的问题，对人类生存和社会可持续发展具有重要的意义。 1.2 土壤石油污染的主要危害 1.2.1破坏土壤 石油物质进入土壤后，会引起土壤理化特性的变化，如堵塞了土壤的孔隙结构，破坏土壤结构，使土壤的透水性降低；其富含的反应基能够与土壤中的无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用，从而使土壤的有效磷、氮含量减少，导致土壤有机质的碳氮比（C / N）
石油污染土壤现状与治理技术研究 【摘要】对石油污染土壤现状及危害的叙述，对石油污染土壤治理的物理、化学、生物技术进行了评述，结合我国的具体情况，提出了石油污染土壤的生物修复技术，并对该技术的前景及存在的问题进行了阐述。 【关键词】石油污染；治理技术 随着工业的发展，石油的需求量大幅度增加，并且在开采、运输、贮藏、加工过程中，由于意外事故或管理不当，导致石油排放到农田、地下水、海洋，使环境遭受污染，直接危害人类生产与生活。据资料统计，目前每年有800多万吨石油进入世界环境，污染土壤、地下水、河流和海洋，其中石油对土壤的污染主要是破坏土壤结构影响土壤通透性，损害植物根部，阻碍根的呼吸与吸收，最终导致植物死亡。其次，被污染到土壤的石油芳香烃类物质对人及动物的毒性较大，其中的苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质，如果经较长时间较大浓度接触，会引起恶心、头疼、眩晕等症状。此外，石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致作用，能通过食物链在动植物体内逐渐富集，它在土壤中的富集更具危害。鉴于土壤污染的严重危害，治理土壤石油污染势在必行，已引起许多国家高度重视，不断采取措施，治理石油污染。 1.土壤石油污染现状及危害 1.1 土壤石油污染现状 石油工业是国家综合国力的重要组成部分，但石油开采石油化工行业的发展及石油产品的广泛使用，使石油污染成为世界性公害之一。当今世界石油总产量每年约22×108t。其中17.5×108t是由陆地油田生产的。仅石油污染一项每年全世界就有8×106t进入环境。美国环保署报道，在20世纪90年代已有10万个地下油罐存在不同程度的泄漏。 中国作为世界上最大的发展中国家及石油生产和消费大国，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，尤其是土壤的石油污染问题日益严重。在有机污染土壤中，石油污染占相当比例。我国自1978年原油产量突破1×108t大关而成为世界十大产油国之一以来，勘探开发的油气田和油气藏己有400多个，年产石油污染土壤近1×105t，累计堆放量近5×105t。以油田为例，每口油井污染土地面积为200～500m2，全国共有油井2×105t口，由此造成的土壤污染可达8×107m2，这一数字每年还在增长中。1998年，全国石油、炼化企业生产含油固体废物量达4.29×106t，利用率低于50%，由此造成土壤污染可达3.3×106hm2，我国每年有6×105t石油经跑、冒、滴、漏等途径进入环境，造成土壤污染。据不完全统计，全国因使用污水灌溉而导致土壤污染面积达9.3×103hm2，全国类似农田有1×105 hm2。在北方产油地区原油污染面积逐年扩大，在油田的重污染区，土壤原油含量达到1×104mg/kg，是临界值（200mg/kg）20的倍。研究结果显示，当土壤原油含量为3100mg/kg时，玉米减产10%，若原油含量达到500mg/kg，则苯并芘在玉米中的残留量超标，玉米不能食用。 综上所述，石油污染物对环境造成污染和破坏，危害人体健康和生存环境。因此，石油污染治理是当前急需解决的问题，对人类生存和社会可持续发展具有重要的意义。 1.2 土壤石油污染的主要危害 1.2.1破坏土壤
石油烃类的微生物降解研究 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。综述了降解菌种类和不同烃类的微生物代谢途径，分析了包括温度、营养物、氧和pH值等环境因素对石油烃降解的影响，为进一步的研究应用提供参考依据。 随着工业和经济的发展，人类对能源的需求日渐增多，促进了石油工业的飞速发展；在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中，不可避免地会有石油烃类的溢出和排放，造成土壤及水体的石油污染。据统计全球每年倾注到海洋的石油总量在200~1000万t之间。辽宁省环境中心监测站的化验结果显示，在辽河油田的重度污染区内，土壤中的含油量已达到10 000 mg／kg以上，是临界值(200 mg／kg)的50多倍，严重影响了油田附近的生态环境。 石油烃类物质引起的环境污染越来越引起人们的关注。利用物理、化学方法处理石油烃可以得到较受到了限制翻。生物处理方法是近年来发展起来的，具有处理效果好、费用低、对环境影响小、无二次污染及应用范围广等优点，是迄今为止处理石油烃污染比较好的一种方法。 1.降解石油烃类的微生物种类 国外在20世纪40年代就开展了细菌降解石油烃的研究，我国这方面的研究始于20世纪70年代末期。研究表明，在土壤和水体环境中存在着大量能够降解石油烃的微生物，主要是细菌和真菌；细菌在海洋生态系统的石油烃类降解中占主导地位，而真菌则是淡水和陆地生态系统中更为重要的修复因子。石油烃降解菌和藻类见表1。
大量研究表明，当菌群处于石油污染环境中时，利用烃类化合物的微生 物数量急剧增长，尤其是含降解质粒的微生物。Atlas报道在正常环境下降解菌一般只占微生物群落的1％，而当环境受到石油污染时，降解菌比例可提高到10％。含质粒细菌在石油烃污染环境中出现的频率和数量LL-t~污染环境高，说明质粒在石油烃的降解中可能起着重要作用。降解质粒的存在为降解工程 菌的构建提供了可能。 2.石油烃类的微生物代谢途径 2.1 直链烷烃 通常认为饱和烃在微生物作用下，直链烷烃首先被氧化成醇，醇在脱氢 酶的作用下被氧化为相应的醛，然后通过醛脱氢酶的作用氧化成脂肪酸；氧 化途径有单末端氧化、双末端氧化和次末端氧化[7]。在转化为相应的脂肪酸后，一种转化形式为直接经历随后的／3一氧化序列，即形成羧基并脱落2个 碳原子；另一种转化形式为脂肪酸先经历60一羟基化形成∞一羟基脂肪酸， 然后在非专一羟基酶的参与下被氧化为二羧基酸，最后再经历一氧化序列
海洋中高效石油降解菌的筛选 楼浩 04016158
摘要 本研究利用原油为唯一碳源，采用富集培养分离的方法从象山港的表层海水和底泥混合物中筛选到两株石油降解菌株F3和F4。通过检测，两种菌株在油浓度为2000mg·L-1、温度为28℃的条件下培养七天后，降解率分别达到了48.1%和51.3%，与目前已筛选出的海洋石油降解菌相比较，F3、F4均属于降解率较高的菌株。本研究还对营养盐、原油浓度等影响F3、F4菌株生长和降解率的相关因素进行了初步探讨。结果表明：①氮、磷营养盐在较大程度上限制了F3、F4菌株对原油的降解率，是主要的限制因子。在氮磷浓度≥1.0m g·L-1时，F3菌株才能达到最大的降解效率48.1%，在氮磷浓度≥1.5m g·L-1时，F4菌株才能达到最大的降解效率57.3%。②F4菌株的降解率随原油浓度的降低而增加。在原油浓度为400mg·L-1时，F3、F4菌株的降解率分别达到57.6%和61.5%，而在油浓度为4000 mg·L-1时，F3、F4菌株的降解率仅为27.5%、11.2%，相比之下F3菌株对原油浓度的耐受能力更强。 关键词：石油降解菌；筛选；原油降解率；氮磷营养盐；原油浓度
ABSTRACT The use of oil as the sole carbon source, using enrichment culture method from the surface water and sediment which in the Xiangshan Port isolated two strains of oil degradation, Named as F3 and F4. To detect these two strains in the oil concentration was 2000mg/L, the temperature is 28℃ training seven days ,The degradation rate respectively reached 48.1% and 51.3%, compared with that which has been selected marine oil degrading bacteria, F3, F4 belong to the higher efficiency degradation of crude oil strain. The issue also conducted a preliminary test about nutrients, oil concentration and so on which Impact F3, F4 strain growth and the degradation efficiency. The results showed that: ①nitrogen and phosphorus nutrient limitation to a greater extent on the F3, F4 strains degradation efficiency , is the main limiting factor. In the concentration of nitrogen and phosphorus ≥ 1.0mg/L, F3 strain to achieve normal degradation efficiency 48.1%, the concentr ation of nitrogen and phosphorus in ≥ 1.5 mg/L, F4 strains to reach the degradation efficiency is 57.3%. ② the degradation of the F4 strain increasing when the concentration of oil reduced. in the concentration of 400 mg/L, The degradation rate of F3, F4 strains respectively reached 57.6% and 61.5%, the concentration of oil in the 4000mg/L, The degradation rate F3, F4 strains of was only 27.5%, 11.2%, but compared with F4, F3 strains better adapted to the higher concentration of oil. Key Words: Petroleum Degrading strains; Screening;Degradation of oil;nutrients of nitrogen and phosphorus; Oil concentration
文献综述 食品科学与工程 石油烃降解菌的研究 [摘要]石油烃降解菌，是一种能在油水表面上生长而降解石油的微生物，因土壤和近海中含有丰富的N、P等营养原料，所以在近海和土壤中的石油烃降解菌的密集度较高，然而，由于远海中会缺乏N、P等营养物质，所以石油降解菌的繁殖受到一定的制约。当海水一旦受到石油的污染后，降解菌就不能很快消除污染物，所以培养适应能力和降解率高的石油降解菌是解决石油污染的主要方法。 [关键词]石油污染；石油烃降解菌；石油烃（TPH），微生物 作为现代工业的关键燃料和原料，石油及其加工品广泛应用在生产和生活的各个领域，包括工业、军事、交通等各行业，但是随着石油工业的快速发展,石油同时也成为海洋环境的主要污染物.据初步统计,由于各种原因,全世界每年有约1.0×107t的石油进入海洋环境中,我国每年排入海洋的石油达1.15×105t[1]。 由于工艺水平的限制和处理技术的落后，大量含石油类的废水、废渣不可避免的被排入到生态环境中，严重了影响整个生态系统，尤其是土壤和海洋系统。虽然石油在人类社会发展提供有力的能源来源，但伴随带来的环境污染问题也日益加剧。土壤，是人类赖以生存的重要自然资源之一，要对受石油污染土壤进行完整的治理，并使它在短时间内达到可耕作的标准水平，对于保护生态环境、实现农业和工业的可持续发展具有非常重要的意义。在污染土壤的各种治理的方法中，微生物修复法对环境破坏性小而且消费低而受到人们的重视，近年来的发展尤为迅速，在一定程度上为污染土壤的修复带来技术上的更新，也为解决石油污染问题带来新的希冀。但是，从污染性质来看，即使油井关闭后，其对环境的影响仍会持续相当长的时间[2]。这些都引起了社会各界的普遍关注,近年来，从中央到地方各大主要媒体对这一问题均作了大量专题报道[3]。 一、土壤石油污染的来源 石油污染,一般指原油的初级加工产品(包括汽油、柴油等)以及各类石油的分解产物所造成的污染。在石油的开采、加工和使用的过程中，造成的石油溢出和泄漏，对环境（空气、土壤、海洋等）产生极大的负面影响。而土壤是作为物质流动和能量循环的重要环境，常常是污染物迁移、停留和积累的最终承受者。 石油污染物主要是通过五种方式进入到土壤中：⑴原油的泄漏和溢油意外引起的落地原油污染；⑵含油的矿渣、污泥和废物的堆放，导致石油向土壤渗透并向四周扩散；⑶使用含油污水灌溉农田；⑷汽车尾气的排放所产生的气态石油类污染物渗入到土壤中；⑸药剂污染，即作为各种杀虫剂、防腐剂的溶剂和乳化剂等的石油类物质随药剂使用而进入到土壤中。在这些因素中，前三个因素是引起土壤石油污染最主要的原因，造成污染的面积
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 技能培训（3） 题目：土壤中石油污染物的脱附过程的研究 二级学院（直属学部）：理学院 专业：化学工程与工艺班级：08化学Y2 学生姓名：苏文杰学号：08124711 2011 年12 月
[摘要]了解土壤中石油类污染物来源及危害。采用批实验法考察了土壤- 有机溶剂体系中高浓度石油污染物的脱附行为, 包括脱附动力学、脱附等温线和平衡参数。结果表明土壤中石油污染物的脱附过程是一个快速反应过程, 在5 min 内大约80%的污染物得到脱附, 30min 达到平衡, 脱附平衡过程符合Freundlich 模型, 烷烃类有机溶剂的脱附效果更佳. [关键词]有机溶剂，石油，土壤污染，脱附过程
目录 1 前言 (1) 2土壤中石油类污染物来源及危害 ................................ 错误！未定义书签。 2.1石油类污染物产生方式 (3) 2.2石油类污染物对土壤生态环境的危害 (3) 3石油类污染物在土壤中的环境行为及存在状态 ... 错误！未定义书签。 3.1石油类污染物在土壤中的环境行为 ..................................... 错误！未定义书签。 4.1.1脱附动力学实验 .............................................................. 错误！未定义书签。 3.2石油类污染物在土壤中的存在状态 ..................................... 错误！未定义书签。4实验部分 .. (3) 4.1实验方法 (3) 4.1.1脱附动力学实验 .............................................................. 错误！未定义书签。 4.1.2等温脱附实验................................................................... 错误！未定义书签。 4.2计算方法 (3) 4.3结果与分析 (3) 4.3.1脱附平衡时间................................................................... 错误！未定义书签。 4.3.2等温脱附模型和平衡参数确定................................... 错误！未定义书签。 4.3.3SSR 对等温脱附线的影响........................................... 错误！未定义书签。5结论 (3) 参考文献 ..................................................................................... 错误！未定义书签。
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：
博士□基地班硕士□ 硕博连读研究生□兽医硕士专业学位□ 学术型硕士□工程硕士专业学位□ 农业推广硕士专业学位□全日制专业学位硕士□√ 同等学力在职申请学位□中职教师攻读硕士学位□ 高校教师攻读硕士学位□风景园林硕士专业学位□ 西北农林科技大学 研究生课程考试试卷封面 （课程名称：土壤污染与防治） 学位课□选修课□√ 研究生年级、姓名孙富强 研究生学号16
所在学院（系、部）资源环境 专业学科环境工程 任课教师姓名曲东（教授） 考试日期 考试成绩 评卷教师签字处 土壤石油污染现状概论 孙富强1 （1西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100） 摘要：随着石油资源的深化利用，石油污染加剧，其利用过程中大面积的土壤一般都受到严重的污染。文章主要介绍了石油污染的来源、类型、污染特征，为研究土壤污染治理方法提供依据。 关键词：石油土壤污染现状 随着我国社会经济的繁荣和发展，人们对石油的需求越来越大，从而推动了石油开采事业的发展。然而由于技术与管理的缺陷，大量的原油直接或间接流入土壤，从而将土壤污染，以致于石油灌满一定深度土壤的空隙，影响土壤的通透性，破坏原油的土壤水、气和固的三相结构，影响土壤中微生物的生长，也影响土壤中植物根系的呼吸及水分养料的吸收，甚至使植物根系腐烂坏死，严重危害植物的生长。且土壤中的石油随土壤中水的运行而运行，不断地扩散到它处或深处。土壤是人类赖以生存、生产的自然资源，人们在石油开采和提炼过程中，导致石油对土壤的污染，其一方面是主要能源物质的损失，另一方面严重影响人们对土壤的利用面和利用效率。 石油是现代社会的最主要能源之一，被称作“工业的血液”“黑色的金子”。同样石油工业在国民经济中占有十分重要的地位，也是国家综合国力的重要组成部分，因此世界各国十分重视石油工业的发展。全世界大规模开采石油是从20世纪初开始的，1900年全世界消费量约2000万吨，100年来这一数量已增长百余倍，现在，产油的国家和地区己有150多个，发现的油气田已有4万多个，目前世界石油年产总量达22亿吨，其中亿吨是由陆地油田生产的。我国目前已在25个省和自治区中找到了400多个油气田或油气藏，自1978年以来
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
开题报告 食品科学与工程 石油烃降解菌的筛选 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 目前，常有有关石油及其产品的微生物降解方面的研究报道，但对这些研究大多数以分离鉴定微生物种类为主，对混合菌株性能评价以及它们对高含油量的油泥降解研究很少。 作为现代社会的最主要动力燃料与化工原料，石油及其产品广泛应用于生产和生活的各个方面，包括工业、农业、军事、交通运输等各个行业，因此人们将石油称作“黑色的金子”。但是随着石油工业的发展，由于工艺水平和处理技术的限制，在许多环境特别是海洋环境中，石油污染已经成为一个普遍而严重的问题，石油的主要成分是烃类，在一个典型的石油样品中，含有的烃类可达200~300种之多，石油进入海洋后，石油中的一些成分可直接挥发而进入空气；一小部分海洋表面的石油受到紫外线作用可发生光化学分解，但速度极慢；而绝大部分石油要通过微生物的降解作用才得到净化。石油烃降解菌是一类能在油水界面上生长繁殖而降解石油的微生物，在近海、海湾等处，因海水中含有丰富的N、P等营养物质，石油降解菌的数量较多，然而，由于外洋海水中N、P等营养组织的缺乏，石油降解菌的繁殖受到制约，一旦污染，不容易很快消除，所以培养石油降解菌成为治理海上石油污染的主要方式。 而且在污染土壤的各种治理方法中，微生物修复由于具有费用低、处理效果好并且对环境破坏性小等诸多优点而受到人们的重视。所以筛选和培养石油烃降解菌对减轻石油污染是一个非常有意义的事情。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1、降解石油烃的菌类哪些比较常见 2、石油烃降解菌降解石油的情况是怎样，会不会对环境产生二次污染 3、石油烃降解菌降解石油的能力会受环境的哪些因素影响 三、研究步骤、方法及措施： 1.用牛肉膏蛋白胨培养基进行菌种分离纯化与斜面保藏。
2、土壤污染模拟 土壤是一个多相的疏松的多孔介质，固相中有大量的有机和无机胶体。石油是一种天然的粘油状液体，主要成分为烃类化合物(占80%一90%)。烃类化合物是非极性有机物，其偶极矩<1，介电常数<3，在土壤中有一定的吸附作用。地表的石油可以在重力作用下入渗，也可能随地面水或雨水沿着土壤毛细管孔隙向下渗透污染土壤，甚至进一步向下淋滤污染地下水。石油类污染物质在土壤入渗过程中，由于土壤中存在着大量的有机和无机的胶体，使得进入土壤中的污染物不断地被吸附。吸附能力与土壤的质地、石油的性质有密切联系。通常，石油烃类在土壤介质吸附程度以分配系数Kd来表示。 式中:Cs为平衡时固相中的浓度(mg/kg)；Ce为平衡时液相中的浓度(mg/l)根据土壤中溶质运移模型和石油类污染物质在土壤中的迁移转化过程，考虑吸附作用而忽略石油的挥发，建立石油类污染物质在土壤中迁移转化二维综合模型。它包括水运动方程和石油运动方程。 土壤中水运动方程: 土壤中石油类运动方程: 式中：C(h)为比水容量（cm-1）；K x、K z分别为横向纵向水力传导系数（cm/d）；Dxx、Dzz分别为横向纵向弥散系数（cm2/d）；Rd为滞留因子；c为液相中石油的浓度(mg/l)；qx、qz分别为x和z方向的达西流速（cm/d）；θ为含水量(%)；λ为降解系数（d-1）；h为土壤中压力水头(cm)。 初始条件和边界条件 根据监测的结果和落地油的分布特征，预测石油类在土壤中迁移过程及石油是否会对地下水造成污染，选择预测范围为：长80m，深6m剖面区域。并对部分问题可进行简化处理,作一些基本假设。假设土壤水最初不含石油，即未受到污染，但土壤中存在一定的本底值，经取样测定取平均值为40.3mg/kg。在土壤的预测范围内，土壤被认为是均质的。 对水运动方程上边界确定为Cauchy边界，下边界为Neumann边界。
基于土壤石油污染目前状况和治理技术探 究进展-生命环境论文 logo设计 分享到：本站编辑：admin 日期：2010-05-09 19:57 点击：次 摘要摘要：本文首先对土壤石油污染目前状况及危害做了扼要的叙述，对土壤石油污染治理的物理、化学、生物技术进行了评述，结合我国的具体情况，提出了土壤石油污染的生物修复技术，并对该技术的远景及存在的新题目进行了阐述。 摘要：石油污染；土壤污染；治理技术 随着产业的发展，石油的需求量大幅度增加，并且在开采、运输、贮躲、加工过程中，由于意外事故或治理不当，导致石油排放到农田、地下水、海洋，使环境遭受污染，直接危害人类生产和生活。据资料统计，目前每年有800多万吨石油进进世界环境，污染土壤、地下水、河流和海洋，其中石油对土壤的污染主要是破坏土壤结构影响土壤通透性，损害植物根部，阻碍根的呼吸和吸收，终极导致植物死亡。其次，被污染到土壤的石油芳香烃类物质对人及动物的毒性较大，其中的苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质，假如经较长时间较大浓度接触，会引起恶心、头疼、眩晕等症状[1。此外，石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致功能，能通过食品链在动植物体内逐渐富集，它在土壤中的富集更具危害。鉴于土壤污染的严重危害，治理土壤石油污染势在必行，已引起很多国家高度重视，不断采取办法，治理石油污染。 1．土壤石油污染目前状况及危害 1.1 土壤石油污染目前状况
石油产业是国家综合国力的重要组成部分，但石油开采石油化工行业的发展及石油产品的广泛使用，使石油污染成为世界性公害之一。当今世界石油总产量每年约22×108t。其中17.5×108t是由陆地油田生产的。仅石油污染一项每年全世界就有8×106t进进环境。美国环保署报道，在20世纪90年代已有10万个地下油罐存在不同程度的泄漏。 中国作为世界上最大的发展中国家及石油生产和消费大国，由于生产条件、环保技术等方面相对落后，石油污染新题目相当突出，尤其是土壤的石油污染新题目日益严重。在有机污染土壤中，石油污染占相当比例。我国自1978年原油产量突破1×108t大关而成为世界十大产油国之一以来，勘探开发的油气田和油气躲己有400多个，年产石油污染土壤近1×105t，累计堆放量近5×105t。以油田为例，每口油井污染土地面积为200~500m2，全国共有油井2×105t口，由此造成的土壤污染可达8×107m2，这一数字每年还在增长中。1998年，全国石油、炼化企业生产含油固体废物量达4.29×106t，利用率低于50%，由此造成土壤污染可达3.3×106hm2，我国每年有6×105t石油经跑、冒、滴、漏等途径进进环境，造成土壤污染。据不完全统计，全国因使用污水浇灌而导致土壤污染面积达9.3×103hm2，全国类似农田有1×105 hm2。在北方产油地区原油污染面积逐年扩大，在辽河油田的重污染区，土壤原油含量达到1×104mg/kg，是临界值 （200mg/kg）20的倍。探究结果显示，当土壤原油含量为3100mg/kg时，玉米减产10%，若原油含量达到500mg/kg，则苯并芘在玉米中的残留量超标，玉米不能食用[2。