石油污染盐碱土壤微生物修复的研究进展

随着石油工业的发展,石油泄漏事故频发,污染日益严重,使得石油污染成为一个迫切需要解决的世界性问题.与传统的物理、化学修复方法相比,微生物修复由于其经济性和环保性,已经成为修复土壤石油污染的主要方法之一.而在石油污染盐碱土壤中盐碱化改变了土壤的理化性质、抑制了土壤微生物的生长和代谢,已经成为微生物修复石油污染盐碱土壤的主要难点.因此,石油污染盐碱土壤微生物修复须利用具有耐盐碱能力的石油烃降解菌.综述了石油污染盐碱土壤的现状和危害,耐盐碱石油烃降解菌的筛选,微生物修复石油污染盐碱土壤的难点、方法及研究进展,并对微生物修复石油污染盐碱土壤的未来研究方向和应用前景进行了展望.     

过氧化尿素与微生物联合修复石油污染土壤

为揭示化学氧化法与微生物法联合修复技术在石油污染土壤修复中应用可行性,本研究采用正交实验设计和联合修复实验,以过氧化尿素（UHP）为氧化剂,Fe²⁺为激活剂,研究了UHP去除石油烃的条件及其与微生物联合修复土壤石油污染物的效果。结果表明,利用UHP氧化土壤中石油烃的最佳条件为：UHP添加质量分数4%、UHP∶Fe²⁺ （摩尔比）=30∶1及水∶土=3∶2。过氧化尿素氧化法与微生物法联合作用下,石油烃降解率比单一微生物修复法和过氧化尿素氧化修复法分别提高了35.45%~47.26%和3.35%~15.16%。过氧化尿素与微生物的修复顺序优化结果显示,过氧化尿素预氧化联合微生物修复比先进行微生物修复再进行过氧化尿素氧化对土壤中石油烃的降解率提高了11.81%。研究结果证明过氧化尿素联合微生物修复对降解土壤中石油烃污染的可行性。     

石油降解菌处理污染土壤的研究进展

利用生物修复技术对被石油所污染过的土壤进行处理更加简便高效、投资少且属于环境友好型技术,逐渐吸引越来越多国内外学者的研究兴趣。介绍了被原油污染的土壤对农业生产的影响,以及传统处理技术和新兴的生物处理技术,重点综述了利用微生物处理被石油污染土壤这一方法中,关于单一石油烃降解菌及石油烃降解菌菌群的研究进展,并指出今后在修复被石油污染的土壤方面一个研究重点在于合理构建降解石油烃的菌群。     

重金属-石油烃复合污染土壤植物修复技术研究

综述了重金属、石油烃及重金属-石油烃复合污染的危害,分析总结了土壤重金属-石油烃复合污染植物修复技术的原理、适用范围、优缺点及应用,旨在为重金属-石油烃复合污染土壤植物修复提供科学参考。     

石油污染土壤的生物修复研究进展

在介绍石油降解微生物及其降解机理的基础上,重点阐述了石油污染土壤的生物修复技术研究进展,主要包括生物刺激法、生物强化法、生物通风法及微生物联合修复法,并对未来的研究方向进行了展望。     

重质石油污染土壤的生物修复

石油污染土壤的生物修复以其成本低、环境友好而具有良好的发展前景。生物修复的研究主要集中在难降解的重质石油烃尤其是芳烃的生物降解基因和机理的研究。微观上应用分子生物学技术探索石油烃生物降解的机理、宏观上应用先进的仪器研究石油烃的降解和物理参数相关性的规律,筛选优势降解菌或菌群培育高效基因工程菌,通过对降解石油中重质组分的菌群进行群落分析和同生菌群的强化研究,认为不可培养微生物的研究和从分子水平重建石油降解微生物区系是一个重要的研究方向。     

石油污染土壤的生物电化学修复技术及其关键因素

石油不仅是当今社会的主要能源之一,也是重要的化工原料。在生产和加工过程中,大量石油烃直接或间接进入土壤造成污染。土壤一旦被污染,其生态价值、经济价值和社会价值无法得以发挥,导致国土资源浪费。简单介绍了石油污染土壤修复的常规技术,如物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术,详细阐述了新兴技术——生物电化学修复技术尤其是微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFC)在石油污染土壤修复中的应用,并对土壤MFC修复的关键因素进行了分析。     

土壤微生物环保修复技术的具体应用

研究了过硫酸盐（PS）氧化和微生物技术的石油烃（TPHs）污染土壤修复技术,以β-环糊精为辅,对Fe2+螯合活化PS,同时加入功能菌（GZ6）进一步提高TPHs降解效果。通过研究TPHs酶活性、降解率变化,对PS氧化微生物修复方案对污染土壤TPHs的修复机制。结果表明,PS氧化功能菌修复方案（CMB）对土壤TPHs降解率可以达到80%以上,GZ6功能菌的加入激活了土壤汇中的TPHs降解菌,进一步增加了土壤中微生物的数量,增强了TPHs的降解效果。     

石油污染土壤生物修复技术进展

生物修复技术对石油污染土壤进行治理以效率高、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,是当前治理石油污染较为理想的有效方法。文章综合论述了国内外对石油污染土壤的几种生物修复方法,分别介绍了利用植物修复、动物修复及微生物修复进行治理的三种生物修复技术,并对国外生物修复技术在石油污染土壤中的发展及应用状况进行了论述;同时,对国内生物修复技术的发展状况进行了分析;最后,提出了生物修复技术在土壤石油污染治理中的局限性和存在的问题,并展望了今后生物修复技术的发展前景。     

土壤重金属污染联合修复技术研究进展

从土壤重金属污染治理的现状入手,介绍了以生物、物理、化学修复技术为基础的各联合修复体系,主要包括以植物修复为核心的微生物-植物、化学-植物、动物-植物、植物-植物以及以电动修复和化学淋洗为核心的各种联合修复体系。结果表明,相对于单一重金属污染修复技术,联合修复体系可显著提高重金属污染土壤的修复效率,尤其是以植物修复为核心的联合修复技术,以其低能耗、环境友好等优势,具有良好的发展潜力和应用前景。分析了目前土壤重金属修复过程中存在的问题,并对今后的研究方向进行展望。     

生物质修复石油污染土壤的研究进展

随着石油污染土壤问题的日益突出,对石油污染土壤修复的研究也越来越多。主要综述了畜禽粪便、园林废弃物、小麦秸秆等生物质在修复石油污染土壤方面的作用。对生物质的利用主要包括三种:直接施加到土壤上、和被石油污染的土壤进行生物堆肥以及经高温裂解得到生物炭来修复石油污染土壤。这几种方法都能够在一定程度上对石油污染土壤进行改善和修复。不过,这些方法都还只局限于实验室研究,还需要进一步研究将其应用于实际中。     

机械化学法修复石油烃污染土壤及对土壤特性的影响

以典型石油烃正十六烷为特征污染物,采用批次实验研究机械化学处理对模拟石油烃污染土壤的修复效果及影响因素;采用GC/MS分析土壤中正十六烷的降解产物,通过XRD、FTIR、SEM和BET对处理前后土壤样品进行表征,并分析土壤有机碳含量的变化,揭示石油烃污染土壤的机械化学法修复机理。结果表明,在球磨机转速为500r/min,球料比为35∶1,大、中、小钢球配比为2∶5∶3,正十六烷投加量为2.5μL/g时,球磨4h后正十六烷降解率达95.86%。球磨处理过后土壤颗粒表面变粗糙,助磨效果较好的石英含量显著增多。与处理前相比,球磨处理后未检出短链烷烃,表明正十六烷降解较为彻底。土壤有机碳含量和吸附能力显著提高,使得残留低浓度石油烃难以全部去除。机械化学法修复石油烃污染土壤具有快速、高效、彻底等优势,具有良好的应用前景。     

Reduction of petroleum hydrocarbons content from an engine oil refinery wastewater using a continuous stirred tank reactor monitored by spectrometry tools

BACKROUND: Hydrocarbon contamination of groundwater resources has become a major environmental and human health concern in many parts of the world. Microbial degradation of hydrocarbons, through either naturally occurring processes or engineered systems, has been successfully used to reduce concentrations of these pollutants. In order to develop an aerobic bioreactor tailored for this purpose, the present study aims to investigate petroleum contaminated wastewater remediation and toxicity reduction by acclimated microbial consortium enriched in a continuous stirred tank bioreactor (CSTR). Characterization and quantification of refinery wastewater components were performed by gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. RESULTS: The petroleum hydrocarbons were significantly degraded (97%) by the microbial consortium. After continuous aerobic treatment in the CSTR, the COD_effluent and BOD_5effluent average removals were high reaching 97% and 78%, respectively. Also, strong degradation of C10? C35 n‐alkanes was observed. The concomitant use of GC/MS and FTIR proved to be a useful complementary tool to assess the impact of treatment strategies on hydrocarbon‐contaminated wastewater. In addition, the toxicity of the contaminated wastewater decreased drastically after bioremediation. CONCLUSION: This work shows the ability of this consortium to degrade hydrocarbons and reduce toxicity, which makes them useful candidates for environmental restoration applications at other hydrocarbon‐contaminated environments. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

油污土壤中石油烃含量测定方法探究

为了解油污土壤中石油烃含量测量方法应用效果,分别用微波萃取、索氏萃取、超声萃取、快速溶剂萃取法,对污染样中石油烃类物质进行了萃取措施。并利用红外分光光度法,对石油及副产品污染土壤中石油烃含量进行了测试。得出快速萃取——红外分光光度法萃取率较高,且萃取剂用量少。可以为石油及其副产物污染土壤中石油烃含量的高效、精确测定提供依据。     

石油烃污染场地低温修复机制研究进展

生物修复一直是石油烃污染场地修复技术的研究热点,已经取得了很多实验和理论认知。但是,现有研究主要集中在中高温环境下,而在实地修复中,生物修复往往要跨越中低温期,此时,无论是土著还是外源微生物的生理特性都将发生改变;由于细胞活力低,这一时期经常在修复过程中被忽视,或是采用缺乏针对性的常规工艺而事倍功半。本文围绕低温生物修复技术,概述了低温石油烃降解微生物的研究现状,重点介绍了长链烷烃、苯及其同系物、多环芳烃三大类典型石油烃的低温代谢机制和主要代谢途径;在此基础上,从脂肪酸的组成、蛋白的低温表达、特殊蛋白的合成以及酶的结构适应性等4个方面,进一步剖析了低温环境下细胞生理生化特性的微观变化,这种低温微生物独有的适冷机制决定了其特有的低温降解特性,并成为低温修复的核心。分析表明,低温期生物修复应该得到足够重视：一方面,充分而合理地利用漫长的低温期,针对性实施低温期受控修复,提高营养盐利用率,可以有效提高生物修复效率;另一方面,深入研究细胞低温代谢和适冷机制有助于指导低温修复手段的实施,将成为切实可行的发展方向。     

Demonstration of In Situ Radio‐Frequency Heating at a Former Industrial Site

In situ radio‐frequency heating (ISRFH) combined with soil vapor extraction was demonstrated at a contaminated field site of a former hydrotreatment plant in Zeitz near Leipzig. The project was carried out in several phases including cold soil vapor extraction for comparison. During the test, a soil volume of about 300 m³ was heated to an average temperature of 54 °C. As expected, the extraction rate for hydrocarbons (especially the main contaminant benzene) was markedly enhanced by soil heating. Furthermore, microbial degradation of organic compounds was supported. Although a total amount of approximately 1.4 t of hydrocarbons was removed from the soil, the demonstration project was not aimed at complete remediation of the site. Conditions limiting the extent of cleanup are discussed in detail and conclusions for an efficient application of ISRFH in soil remediation are derived whereas experiences from other sites are also implied.     

微生物法处理石油污染土壤的研究进展

石油产品是海洋和陆地上广泛存在的水和土壤污染物。石油污染土壤问题一直受到国内外学者关注。相比于其他修复技术,生物修复是一种很有前途的土壤污染处理技术,微生物易获取,且不存在二次污染,生物修复以其优良的特性逐渐成为研究热点。概述微生物法处理土壤污染的原理、影响因素及修复用微生物特性与驯化研究的进展。     

Factors Affecting Chemical Remediation of Oil Contaminated Water‐Wetted Soil

The removal of hydrocarbons from contaminated soil is an essential practice because of environmental concerns, and in order to avoid surface and groundwater contamination. There are different methods applied to remove the hydrocarbons from the soil environment. However, the efficiency of soil remediation depends on several factors, such as the penetration depth of the oil into the soil, the type of oil and polluted soil and the age and degree of contamination. Chemical extraction is one of the approaches employed in handling contaminated sites. Many operations in the petroleum exploration, production and transportation have the potential to affect the environment in different degrees. Leakages from pipelines and stranded oil spills are the major sources of oil‐contamination. If hydrocarbon contamination occurs in the soil, the affected portion of soil must be treated to prevent subsequent pollution of groundwater. In this study, a laboratory investigation of factors affecting the chemical extraction using different solvents was conducted to remove the hydrocarbon from artificially contaminated soil samples in presence of water. Moreover, two different types of crude oil were used to study the effect of oil composition on the removal process. The results have identified large variation in the removal efficiency of the applied solvents, depending mainly on the solvent and the type of oil. The main factors affecting the removal process are presented and investigated. In addition, these results were compared with those of dry soil samples.     

复合污染土壤的生物修复研究进展

石油及重金属等原材料的广泛开采与使用,使石油、重金属污染及其复合污染日益加重,对环境和人类的危害也越来越大。生物法在污染物治理方面由于其成本效益良好以及环境友好性的特点被认为是最值得关注的方法。简要介绍了重金属和石油的污染类型、复合污染现状、降解石油和修复处理重金属污染的作用机理,重点说明添加微生物及添加营养物质在重金属-石油复合污染土壤修复中的重要性,并预测了未来在处理土壤污染方向的主流发展趋势。