石油污染修复技术——吸附去除与生物降解(党志等 著)思维导图
石油污染土壤的微生物修复原理
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
影响生物降解的因素[1]
影响生物降解的因素 影响生物降解的因素有被降解的化合物种类浓度，微生物群体的活性如群体的相互作用直接控制反应速度的环境因素。 一．生物降解作用 生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。当微生物代谢时，一些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳；另一些有机物，不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须由另外的化合物提供。因此，有机物生物降解存在两种代谢模式：生长代谢(Growth metabolism)和共代谢(Co-metabolism)。这两种代谢特征和降解速率极不相同，下面分别进行讨论。 1．生长代谢 许多有毒物质可以像天然有机化合物那样作为微生物的生长基质。只要用这些有毒物质作为微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属生长代谢。在生长代谢过程中微生物可对有毒物质进行较彻底的降解或矿化，因而是解毒生长基质去毒效应和相当快的生长基质代谢意味着与那些不能用这种方法降解的化合物相比，对环境威胁小。 2．共代谢 某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。它在那些难降解的化合物代谢过程中起着重要作用，展示了通过几种微生物的一系列共代谢作用，可使某些特殊有机污染物彻底降解的可能性。微生物共代谢的动力学明显不同于生长代谢的动力学，共代谢没有滞后期，降解速度一般比完全驯化的生长代谢慢。共代谢并不提供微生物体任何能量，不影响种群多少。然而，共代谢速率直接与微生物种群的多少成正比，Paris等描述了微生物催化水解反应的二级速率定律： 由于微生物种群不依赖于共代谢速率，因而生物降解速率常数可以用 Kb=Kb2·B表示，从而使其简化为一级动力学方程。 用上述的二级生物降解的速率常数文献值时，需要估计细菌种群的多少，不同技术的细菌计数可能使结果发生高达几个数量级的变化，因此根据用于计算Kb2的同一方法来估计B值是重要的。 3．微生物对环境污染物的生物降解能力 微生物对环境污染物的生物适应能力及降解潜力 生物降解：复杂有机化合物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程。 终极降解：有机物彻底分解至释放出无机产物CO2与H2O 的过程。 生物转化：通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变、生成新化合物的过程。 微生物降解污染物的影响因素: 物质的化学结构 生物降解有机物的难易程度首先取决于生物本身的特性，同时也与有机物的结构特征有关。 环境物理化学因素
土壤石油污染物生物通风修复的研究进展
土壤石油污染物生物通风修复的研究进展 隋红1，茹旭2，黄国强1，李鑫钢1 1：天津大学化工学院，天津300072；2：锦州石化设计院，辽宁锦州121001 摘要：生物通风是一种去污效果好、操作费用低的土壤原位修复技术。文章概述了生物通风系统的结构、设计目的、适用范围和优缺点，详细论述了生物通风的国内外研究现状，包括现场应用、影响因素和强化技术及理论研究，并展望了生物通风在我国的应用前景。 关键词：土壤；石油污染；原位修复；土壤气相抽提；生物通风；生物降解 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2003）02-0216-04 土壤是人类赖以生存的基础资源。土壤中最严重的污染是石油类污染。由于输油管道、储油罐泄露，落地油、含油污水排放等原因，大量石油类污染物进入土层，不仅破坏了土壤本身的生态系统，而且对地下水资源构成威胁。至90年代中期，美国就有1/3的地下储油罐被确认存在不同程度的渗漏，使地下水受到污染。我国目前大部分油田区地下水也因受到污染而达不到饮用标准，对人类健康造成潜在的致命危害。国外最近20年加强了土壤修复计划，通常解决的办法有异位（ex situ）修复和原位（in situ）修复两种形式，异位修复在多方面存在明显不足，已基本被原位修复所取代。美国于90年代投入大量资金以鼓励一些新兴的革命性土壤原位修复技术，土壤气相抽提法（soil vapor extraction，SVE）应用而生，随后其衍生技术____生物通风（bioventing，BV），结合了土壤通风的物理过程和增强的生物降解过程，而成为一种应用广泛的革新性原位修复技术[1]。 1 生物通风概述 SVE技术是一种通过强制新鲜空气流经污染区域，将挥发性有机污染物从土壤中解吸至空气流并引至地面上处理的原位土壤修复技术，该技术被认为是一个“革命性”的修复技术[2]。BV是在SVE 基础上发展起来的，实际上是一种生物增强式SVE 技术。因利用外界驱动力向地下输送气流，使得受污染土壤中的有机物挥发速率和生物降解速率都有可能增加，注射井和抽提井可去除气相污染物，也可以向污染区提供氧源增加微生物活性，当其首要目标是增强氧气的传送和使用效率来促进生物降解时，通常称之为生物通风[3]。 BV技术的出现直接源于SVE的发展，使用了与SVE相同的基本设施：鼓风机、真空泵、抽提井、注入井和供营养渗透至地下的管道等。其中井所在位置的结构依现场而定，并与空气是被注入还是从土壤中抽出有关。BV技术还可与修复地下水的空气搅拌（air sparging，AS）或生物曝气（biosparging, BAS）技术相结合[4]，将空气注入含水层来提供氧支持生物降解，并且将污染物从地下水传送到渗流区，在渗流区污染物便可用BV或SVE法处理。SVE 和BV虽然系统组分相同，但系统的适用情况、结构和设计目的有很大不同：SVE将注射井和抽提井放在被污染区域的中心，而在BV系统中，注射井和抽提井放在被污染区域的边缘往往更有效。SVE 的目的是在修复污染物时使空气抽提速率达到最大，利用挥发性去除污染物；而BV的目的是优化氧气的传送和氧的使用效率，创造好氧条件来促进原位生物降解。因此，BV使用相对较低的空气速率，以使气体在土壤中的停留时间增长，促进微生物降解有机污染物[5]。 生物通风应用范围较宽，Michael[6]已经通过实验研究证明了，生物通风不仅能成功用于轻组分有机物，如汽油和柴油，还能用于重组分有机物，如燃料油等，另外也可用于其它的挥发或半挥发组分。生物通风的另一个显著优点是，与SVE比较它的操作费用更低[7]。在SVE操作中抽出的废气不能直接放入空气中，需要后续处理工艺（一般是活性碳吸附和催化燃烧），这有时甚至要占整个费用的50%左右，生物通风省去了此步骤，因此操作成本下降。生物通风与其它土壤修复技术比较，其主要缺点是操作时间长，受到土著微生物种类的限制[8]。 2 生物通风国内外研究进展 2.1 现场应用
石油化工污染土壤的修复技术演示教学
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
讲解生物降解的机理方式
讲解生物降解的机理方式 生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 Biodegradable polymer materials is to point to in a certain time and certain conditions, can be microbes or their secretions in enzymatic or chemical decomposition under the action of degradable polymer materials. 生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。 Biodegradable generally has the following three ways: the mechanism of biological cell growth makes material mechanical damage; Microbial
effect on polymer produce new substances; Direct effect of enzymes, namely microbial erosion polymer which can lead to cracking. It is generally believed that of biodegradable polymer materials is carried out through two processes. First, the microbes to secretion in vitro hydrolysis enzyme and combination of materials and through hydrolysis to cut off the polymer chain, generated molecular weight smaller than 500 compound of small molecular weight; Then, degradation products by microbial intake of the body, through a variety of metabolic route, synthesis of microorganisms or energy into microbial activity, eventually into water and carbon dioxide. 因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环
石油污染土壤修复技术(总3页)
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【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：
石油污染土壤修复技术
【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。
人类与垃圾之生物降解
环境科学论文人类垃圾与微生物处理 班级：J高分子1101 姓名：赵京阳 学号：4111126015
摘要：随着社会的发展，时代的进步，我们一步步走向文明，而我们身后却留下了一堆堆的不文明，生活中，工业上，研究上，到处都充满了废弃物，这些东西数量的庞大也越来越让我们感到压力巨大，怎样让我们生活和环境良好的相处呢，那么处理垃圾就是首当其冲的一个问题，怎样解决垃圾成了重中之重，而随着科技的不断发展，新的技术不断的应用在了处理垃圾上，显然，微生物降解垃圾是一个很不错的方法，那么接下来我就简单的说一下有关垃圾和微生物之间的那些事。 一、垃圾的历史 垃圾有它自己的历史。像人类历史一样，在二十世纪飞速发展的时代，垃圾同样有着它的传奇故事。 第一时期是在中世纪。施堆肥，燕麦，焚烧，饲养动物：大自然长期以来承载着销毁垃圾的职责。城市化进程打破了这一自然循环，在近一千年的历史长河中，我们的先辈们生活在垃圾蔓延的城镇中。 在十九世纪，由于有了专职卫生工作人员和巴黎行政长官拜勒著名的发明，清除生活垃圾进入了其历史的第二阶段。地区社区政府承担了清除垃圾的工作，他们确认所作品的一切不只是让个人发挥自己的创造性，更重要的是要让人们认识到工业化和消费时代的到来加速生产---消费---抛弃的循环，也将增加需要处理的垃圾的数量，特别是包装物。 人类的历史与垃圾是密不可分的，我们的史前祖先把他们的垃圾扔到土坑里，逐渐地垃圾充满了这一地区并将他们从这里挤了出去。然后他们就去找新的居住地。若干个世纪之后，他们成为李定居民族，便把小花垃圾的事交给大自然来处理，实行掩埋，积堆肥，燃烧，给主或者圈养的动物做饲料。 这种自然生态的循环被城市化的发展阻断了。仅仅作为人类活动与自然界相联系中一个因素的垃圾，已经逐渐低变成了废弃物。城市里不像住洞穴的人，他们不再有经常搬家的兴趣，因为他们习惯了垃圾及它们发出的恶臭为邻。在过去的近一千年里，西方城市的肮脏是令人难以形容的。各种各样的废弃物，特别是家庭垃圾，被乱七八糟的丢弃堆放在公共道路上，往往这些垃圾会被清除城外。在人口增长的推动下，当这些城市的周边向外扩展的时候，其周围的土地早已被力道祖先的垃圾所占据。 十九世纪标志了世界卫生历史的一个根本转变。在证明细菌存在的巴斯德发现成果之前，卫生人员的发发是靠经验。后来，在巴斯德时代，卫生程序中赋予了科学技术；城市逐渐装备了自来水和排污水管网。在这一历史背景下，距今仅仅一个多世纪以前，巴黎行政长官拜勒在巴黎实行了垃圾箱法。工业文明加大了生活垃圾清除的问题。几个世纪以来垃圾数量逐渐增长，随后近几十年形成了加速发展的局面：生产—消费—丢弃。1872年，巴黎市民人均每天扔掉二百克垃圾，而到了1994年要扔掉一点六公斤垃圾。人们不再修修补补扔掉旧的，然后再用新的代替：砖瓦，钢笔，剃须刀，娃子，手表，维修工具以及各式各样的小用具，这些东西如瘫痪一现，在经历了他短暂的生命周期之后便被淘汰掉了。 垃圾的侵袭对“现代社会”的行政官员来说已成为了一件令人头痛
石油降解研究
石油污染物生物降解的机理研究 李会爽1，周磊2，柳青2，张端2，张景来2 (1第二炮兵工程设计研究院六室北京100011，2中国人民大学环境学院北京100872) 摘要：通过测定石油生物降解过程中的产物，分析探寻假单胞菌属的Pseudomonas sp. Strain SY2对石油的降解机理，为解决海洋石油污染问题提供理论依据。本文利用色质谱分析手段，通过测定假单胞菌属的Pseudomonas sp. Strain SY2对石油和正十四烷降解产物，对菌株SY2的降解机理进行分析研究。实验（分析）结果表明：菌株SY2对石油中的正烷烃有较好的降解效果，其中正十四烷、正十五烷和正十六烷的降解率较高，分别为：73.4%、49.3%、48.9%；根据正十四烷降解产物推测：菌株SY2对正十四烷的降解有单末端氧化、双末端氧化、次末端氧化和直接脱氢等多种途径，产生酯类、烯烃类、烷烃类及羧酸类等物质，与文献报道的烷烃降解途径相符合。 关键词：石油污染，生物降解，降解途径 Study on Theory of Biodegradation of Oil Contamination LI Hui-shuang, ZHOU Lei, LIU Qing, ZHANG Duan, ZHANG Jing-lai (1Sixth Chamber of Second Artillery Engineering Design Institute, Beijing 100011, China, 2 Environment School of Renmin University of China, Beijing 100872, China) Abstract:, In order to find the theories of biodegradation about crude oil and tetradecane by Pseudomonas sp. Strain SY2 and provides a theoretical basis for the solution of oil contamination, the research analyses the structure of the substances from biodegradation of crude oil.In this paper, through analyzing structure of the substances from biodegradation of crude oil and tetradecane by Pseudomonas sp. Strain SY2, which detecting by GC/MS, the author studied the theories of biodegradation. The results indicate that the ability of SY2 for degrading n-alkanes is best; in which the degradation rate of pentadecane 49.3%, hexadecane 48.9% and tetradecane 73.4% are highest. According to the substances from process of tetradecane biodegradation, the author inferred that tetradecane biodegraded to esters, olefins, alkanes and carboxylic acids by a variety of biodegradation pathways, such as monoterminal oxidation, diterminal oxidation, dehydrogenation and so on, which tallies with alkane degeneration way repoted by the documents. Key Words：Oil contamination, Biodegradation, Biodegradationpathway
生物方法修复被石油污染的土壤
环境工程微生物报告（设计） 题目：生物修复石油污染土壤 院系： 专业： 姓名： 指导教师： 完成日期： 学号：
介绍了国内外在修复石油污染土壤方面的生物修复工艺：原位生物修复和异位生物修复。通过筛选高效降解菌治理受石油污染的土壤，并通过实验确定其降解特性。指出生物修复方法作为一种费用低、效果好、对环境影响低、无二次污染的方法，是今后治理石油对土壤污染的最可行的方法。 关键词：石油污染；土壤；生物修复；降解菌
石油是非常宝贵的燃料、润滑剂和化工原料。与煤相比，它具有价格低廉，常温下为液体而易于开采、运输、使用，含杂质少、污染低等优点，因而得到广泛的应用。世界发达国家在能源消费中，石油均占60%以上，而中国大约为20% 。石油在开采、炼制、贮运、使用等过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成污染，这已成为一种普遍的现象，并在生态环境和社会环境方面造成一定的影响。据估计全世界每年约有1×109 t石油及其产品通过各种途径进入地下水、地表水及土壤中，其中我国有60多万t。据2007年掌握的资料，我国部分石油化工区土壤残油高达10000 mg/kg，是临界值(200 mg/kg)的50多倍，每年新污染土壤1×108 kg。石油烃类大量溢出，应当尽可能予以回收，但有的情况下回收很困难，即使尽力回收，仍会残留一部分，对环境（土壤、地面和地下水）造成污染。其进入土壤后，会破坏土壤结构，土壤中的石油侵蚀土层，使之盐碱化、沥青化、板结化，使土壤的透水性降低、透水量下降，影响植物生长，被污染的土壤还可对地表水和地下含水层造成二次污染；许多研究表明，一些石油烃类成分在粮食中积累，影响粮食的品质，并通过食物链，进入动物体内，对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的“三致”作用，被荷兰Ir F A M DeHan及奥地利W M Stidiani等科学家比喻为“化学定时炸弹(Chemical Time．Bomb)”。因此，维持土壤的安全性至关重要，已成为目前国际上环境科学研究的热点之一。 存在于土壤环境中的天然微生物种群对石油烃的降解作用是石油烃和其他 烃类污染物从土壤环境中消除的基本途径之一。微生物利用生物自我调控机制以及对污染物的综合净化功能处理土壤中的石油烃类污染物，使它们在生物的新陈代谢过程中得到较为彻底的转化和降解，而且最终产物是CO2和水，不会产生二次污染，是应用前景最为乐观的土壤石油污染物处理方法。 一、生物修复技术 生物修复是指人为作用下利用微生物促进有毒、有害物质降解的技术。它的基本概念是：利用活的有机体去打破污染有毒害作用的大分子结构，使其成为较简单的无害的形式，并可以直接或间接地被植物或动物吸收。90年代以来，生物修复技术被认为是最有生命力的土壤清洁技术。生物处理土壤石油具有费用低，处理效果好，对环境影响小，无二次污染，可以就地处理，避免技术过程的二次
石油污染的土壤修复技术
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
石油污染土壤的植物微生物联合修复
石油污染土壤的植物-微生物联合修复 摘要: 由于土壤石油污染的日益严重, 其治理技术受到了世界各国的普遍关注, 而生物修复技术具有无二次污染、高效、费用较低等特点,是最具应用前景的土壤修复技术之一。本文着重介绍植物-微生物联合修复技术的研究进展, 并对该领域今后的研究重点进行了展望。 关键词: 石油污染土壤, 生物修复, 植物-微生物联合修复 近年来, 随着石油的勘探开发和区域经济不断发展, 我国石油污染问题日益凸显, 土壤污染日趋严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程 中, 不可避免地造成石油废弃物对土壤的污染, 这些污染物从各个层面上威胁着生态环境、食品安全和人类健康: 引起土壤理化性质的变化, 导致土壤微生物 群落、微生物区系的变化, 进而破坏土壤生态系统; 影响植物生长发育, 导致粮食减产, 长期食用生长于农业土地上的植物及其产品还会影响人类的健康; 土壤 吸附的石油会随着雨水、灌溉用水慢慢下渗到地下含水层中, 从而污染地下水, 进而构成对人类生存的不良胁迫。因此, 石油污染土壤的治理势在必行。 1 石油污染土壤的修复技术 石油污染土壤的修复技术主要有物理法、化学法和生物法3 种方法, 物理法和化学法虽可以产生一定实效, 但因存在消极处置、费用昂贵或者二次污染严重等明显缺陷, 现在一般仅作为生物治理方法的辅助手段[ 1]; 而生物法修复以其处理费用低、效果好又可避免二次污染等优势逐渐被人们所重视。 2 石油污染土壤的生物修复技术 生物修复( bioremediat io n) 是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能, 在环境中对污染物的降解起催化的作用, 即加速去除环境污染物的过程, 可以消除或减弱环境污染物的毒性, 可以减少污染物对人类的健康和生态系统的风险[ 2]。根据修复使用对象不同, 生物修复主要分为植物修复、微生物修复和植物- 微生物联合修复3 种类型。 2. 1 植物修复 植物修复是利用植物与环境之间的相互作用,对环境污染物质进行吸附、吸收、转移、降解、固定、挥发等, 最终使土壤环境得到恢复。植物修复的方式[ 3]: ( 1) 植物提取, 植物吸收积累污染物, 待收获后进行处理, 主要包括热处理、微生物处理和化学处理; ( 2) 植物降解, 植物及其相关微生物区系将污染物转化为无毒物质; ( 3) 植物稳定化, 植物在与土壤的共同作用下将污染物固定, 以减少其对生物与环境的危害。 微生物修复 微生物修复技术是利用土壤中的土着菌或向污染土壤中接种选育的高效降解菌, 在优化的环境条件下, 加速石油污染物的降解。微生物修复是研究最多、应用也最为广泛的一种生物修复方法, 由此产生一系列生物修复技术如土耕法、生物通气法、预制床法、堆肥法、生物反应器等。 2. 3 植物- 微生物联合修复 植物- 微生物修复实际上是利用由土壤、植物、微生物组成的复合体系来共同降解污染物的[ 4] 。该系统在植物修复的同时, 还通过光合作用以及植物 脱落物( 其中含有糖、醇、蛋白质和有机酸等) 为微生物提供氧气和养料, 促进微生物的生长代谢, 加速了其降解污染物的速率。联合修复技术是土壤过滤器、植物净化器和微生物反应器的有效结合, 提高降解率的同时, 改善了土壤肥力, 绿化了油田周边环境。 3 植物- 微生物联合修复技术研究进展
石油污染土壤修复技术
【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。
石油污染土壤生物修复技术方案
石油污染土壤生物修复技术方案 1、生物投加法 1.1、高效微生物的投加 自然环境中存在可降解石油污染物的微生物，但其数量通常较低，仅占微生物总量的0.1%。当土壤石油污染发生后，为实现环境的自 我修复，高浓度的石油污染物对土壤中能够耐受和利用石油组分的微生物产生驯化和富集作用，可使石油降解微生物的数量升至1%~10%。然而这一过程的启动相当漫长，而且土著种群往往并不具备降解所有石油组分的能力。生物投加法通过投加高效石油降解微生物解决土著种群数量不足、活性受抑制以及降解能力有限的问题。 用于投加的微生物包括土著微生物、外源微生物和基因工程菌。Sidorov等将土著微生物投加到原油污染土壤中，修复2年后，去除 了污染土壤中78%的原油。Mercer等针对ExxonValdez号溢油污染事件，将4株不同假单胞菌的XYL、NAH、CAM、OCT质粒结合转移至同一菌株，构建拥有多烃降解能力的超级细菌，该细菌可在几小时内分解60%的浮油。与添加上述2种微生物不同的是，添加外源微生物的有效性存在较大争议。Venosa等[39]以风化的Alaska原油为碳 源测试了10种不同类型的商业菌剂对石油污染物的去除效果，结果 表明，只有2种商业菌剂对石油污染物的降解起促进作用。外源菌种只有既能够适应潮间带环境，又能够与土著微生物竞争营养物质并且避免被原生动物捕食，才能发挥其修复作用。因此，从石油污染土壤
中筛选、驯化高效菌种和构建菌群是提高其环境适应性和竞争性的有效方法。 1.2、固定化微生物的投加 为了克服高效微生物投加后，启动速度慢、对环境条件敏感及与土著菌种竞争处于劣势等问题，可以利用固定化技术强化石油污染物的去除。固定化载体能够为微生物提供良好的微环境，帮助其抵抗不利土壤环境的侵害和土著微生物的竞争，提高其数量、活性及稳定性。另外，固定化载体还可加大土壤的孔隙度，从而加强氧气的传质速率，最终提高石油污染物的生物修复速率。 目前，固定化微生物的研究大多局限于实验室小试和中试水平，鲜见有关现场应用的研究报道。Chen等利用海藻酸钙-活性炭包埋石油降解菌群，结果表明固定化菌群对石油污染物的降解性能及环境适应性均显著高于游离菌群。Chen等利用竹炭固定化柴油降解菌Acinetobactervenetianus以加强其降解率，使柴油降解率从82%升至94%。高祥兴利用聚乙烯醇、海藻酸钠及活性炭包埋固定石油降解菌Marinobactersp.PY97S，并将该固定化菌剂用于黄岛溢油污染修复，结果表明，该固定化菌剂在129d内能去除67%的原油，明显高于对照区的46%。可见，固定化微生物技术可有效提高石油污染物的降解率。目前，有关固定化微生物的研究主要集中在高效固定化载体和固定化方法的开发方面。微生物固定化载体应具有环境友好、性能稳定、成本低廉、吸附性能强等特点，纳米粒子具有明显的优势，是潜在的
石油污染生物修复技术
石油污染生物修复技术 1、目前现有的生物处理技术 目前处理石油污染的生物技术主要包括活性污泥法、氧化沟和生物膜法等。活性污泥法是借助曝气或者机械搅拌，使活性污泥均匀分布于曝气池内，微生物壁外的粘液将污水中的污染物吸附，并在酶的作用下对有机物进行新陈代谢转化。自上世纪8O年代，石油普遍采用的二级生物治理方法是传统活性污泥法l3。李哲采用SBR法处理油田采出水，结果表明，COD去除率为80％一90％；出水满足的排放标准。王赞春等研究了SBR以及投菌SBR法处理炼油中污染物的效果，实验结果表明，废水中各种污染物的去除率分别为：COD 93．5％、石油类98．6％、总氮89.8%。SBR工艺是一种新型的高效，是对传统活性污泥法的改进。该方法具有固液分离效果好、工艺简单、占地少、建设费用低、耐冲击负荷强，温度影响小，活性污泥状态良好和处理能力强等优点，是处理石油废水的一种具有前景的处理方法。 氧化沟对各种含高COD、BOD、油类等有机废水的深度处理十分有效。它的曝气池呈封闭、环状跑道式，污水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作循环流动。氧化沟在处理含油废水方面应用实例比较多，但是其处理效果没有达到处理要求。有很多都采用了氧化沟工艺，其处理出水水质与进水水质有关，只有确保一定的进水水质时，
出水才会达到理想的处理效果。专家们根据工艺原理分析了氧化沟不能取得理想处理效果的原因，提出了很多的改善对策。在氧化沟现有处理能力和工艺特色的基础上，有人探索出了一套投菌氧化沟曝气的处理方案，实验结果表明，在相同的水力停留时间等条件下，可以将去除率提高10％左右，如果要得到相同的去除率可以大大缩短水力停留时间，且出水COD值可以更低。与活性污泥法相比，氧化沟具有很多优点：工艺简单；不仅可以去除BOD和SS，还可以达到脱氮除磷的效果；设备少，操作管理简便；低温有更大适应性等。氧化沟是活性污泥法的发展，但是只有满足工艺要求时，才能发挥去污效果。 目前应用较广泛的生物膜法主要包括生物转盘、生物流化床、接触氧化法和膜生物反应器等。生物转盘是利用较大的比表面积，在低能耗的条件下转动产生高效曝气，使得氧气、水和膜之间有较好的接触。盘片表面附着的膜状微生物在其新陈代谢的过程中对有机污染物进行无害化降解。曹明伟利用环境微生物技术，开发出高温优势菌生物膜法处理采油废水，实验结果表明：硫化物的平均去除率98％；挥发酚的平均去除率为91％；COD平均去除率为68％；氨氮平均去除率为82％。 生物流化床处理技术是借助流体使表面生长着微生物的固体颗粒呈流态化，同时进行去除和降解有机物的生物膜法处理技术。影响其处理效果的因素有载体的选择、菌种的筛选等。崔俊华等在“三套” 工