石油烃类污染物的微生物修复技术

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。本文对石油烃类污染物的生物处理技术进行了较全面的介绍,综述了降解石油烃的微生物种类、微生物降解石油烃机理、影响因素以及微生物降解石油烃技术的应用等方面的研究进展,分析了现有研究中存在的不足,并对今后的研究趋势进行了展望。     

厦门海域正构烷烃组成特征及石油烃污染情况研究

本文对厦门海域水体及表层沉积物的正构烷烃含量及水体中的石油烃含量进行检测,通过正构烷烃的组成特征和特征比值分析其来源,并对石油烃污染情况进行评价。结果表明,厦门海域水体中石油烃含量符合国家一类海水水质标准,正构烷烃含量与1995年厦门海域的水体正构烷烃含量相比有较明显的升高,石油烃污染有加重的可能性。沉积物正构烷烃含量为1.80~4.27 μg/g,对姥鲛烷和植烷比值（Pr/Ph）、长短链比值（L/H）、碳优势指数（CPI）和主峰碳数等特征比值的分析,表明厦门海域沉积物环境为还原性,厦门西海域、同安湾和九龙江口海域正构烷烃组成为双峰型,陆源贡献大于海洋贡献且有受到石油烃污染的可能性;东海域和大嶝海域正构烷烃组成表现为单峰型,主要体现为海洋生物贡献,但是无法排除石油烃污染的可能性。     

辽东湾海域生物体内石油烃污染状况

根据2013年8月对辽东湾海域拖网采集的127个生物体样品石油烃含量测试结果,结合历史调查数据,分析该海区生物体内石油烃含量水平、分布特征和变化趋势,评估生物体石油烃污染程度.结果表明:调查海区生物体内石油烃含量为2.76~41.81 mg·kg-1,平均为12.19mg·kg-1;整体石油烃含量具有软体腹足纲甲壳动物蟹类软体头足甲壳动物虾类鱼类,内脏组织高于肌肉组织的特点;生物体内石油烃含量与沉积物中石油烃含量存在显著相关性,与水体石油烃含量不存在明显相关性;年际变化趋势分析显示2012年软体类和甲壳类生物体石油烃含量高于2007年和2013年,表明调查海域2012年以前存在明显的石油烃输入;与国内其他海域相比,调查海域生物体石油烃含量较高.     

广东沿海牡蛎石油烃污染研究——Ⅱ育肥期牡蛎(Ostrea rivularis Gould)体内石油烃释放规律

1986年9月—87年2月,对珠江口伶仃洋东岸沙井水域的育肥牡蛎软组识的石油烃进行了研究。研究结果表明:(1)牡蛎软组织总烃浓度随时间呈逐渐下降趋势,其变化规律可用指数方程C_t=C_oe~(-bt)来描述,据此计算了总石油烃化合物的生物学半保留期为43d;(2)牡蛎软组织总烃浓度变化受水体石油烃浓度的影响,它们间有一定的正相关关系,而与底质的石油烃浓度间不是正相关;(3)牡蛎软组织的总烃浓度与其脂类含量间亦没有明显的相关关系;(4)牡蛎样品的荧光光谱特征表明,分子量小、溶解度大的芳烃化合物比分子量大、溶解度小的优先被释放。     

口虾蛄对石油烃的生物富集动力学及安全限量

以口虾蛄(Oratosquilla oratoria)为研究对象,采用半静态双箱动力学模型,模拟研究了口虾蛄对石油烃的生物富集动力学。同时,对口虾蛄中石油烃的安全限量进行了探讨。结果表明:经过140 h实验,石油烃在水体和口虾蛄之间达到稳态平衡;口虾蛄对石油烃的吸收率常数k1范围为1.06~2.07,排出率常数k2范围为0.036~0.046,生物富集系数(BCF)范围为29.4~45.0,平均值为37.3。参考国内外相关石油烃限量的标准,依据对口虾蛄体中石油烃的感官评定,建议将甲壳类生物口虾蛄的异味阈值(12×10-6左右)作为其安全限量较为合理。     

广东沿海牡蛎石油烃污染研究——Ⅳ.牡蛎体石油烃含量的季节变化

本文研究了深圳湾牡蛎体石油烃含量的季节变化特点。结果表明,牡蛎体的石油烃含量从春季到初秋前呈上升趋势,夏末达到最高值,其后趋于下降,到冬季有所回升,达次高值后翌年春季下降到原来的含量水平。冬季节平均含量的大小顺序为:夏季>冬季>秋季>春季。深圳湾牡蛎体石油烃含量的季节变化主要与水体石油烃浓度和牡蛎本身生殖循环引起的总脂类量及体重的变化有关。此外,水温、盐度的变化亦有某些间接的影响。文章对上述影响因子进行了讨论。     

珠江口广州海域石油烃的分布特征

据2003～2007年春、夏、秋季珠江口广州海域海水与2007年夏季沉积物中石油烃含量的调查结果,分析了该海域表层水体和表层沉积物的石油烃分布特征。结果表明,调查海域海水中石油烃含量为0.02～0.81 mg/L,平均含量为0.13mg/L;沉积物中石油烃含量为(51～1 910)×10-6,平均含量为544.9×10-6,石油烃含量较高的海域主要分布在南沙港、黄埔港-莲花山及蕉门水道出海口海域。石油烃浓度夏季最高,秋季居中,春季最低。与15 a前相比,广州海域水样与沉积物样中的石油烃浓度都有较大幅度的上升。     

燃料油和原油乳化液在缢蛏（Sinonovacula constricta）体内的富集动力学研究

应用半静态双箱动力学模型在室内模拟了缢蛏(Sinonovacula constricta)对燃料油(0#柴油)和东海平湖原油乳化液的生物富集实验,通过对富集与释放过程中缢蛏体内石油烃的动态检测以及对检测结果的非线性曲线拟合,获得缢蛏对0#柴油、原油乳化液的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、平衡状态下缢蛏体内石油烃含量C Amax、生物学半衰期B1/2等动力学参数.拟合结果得到的各动力学参数平均值分别为:缢蛏对0#柴油乳化液的吸收速率常数k1为10.67、k2为0.0795、BCF为122.56、C Amax为129.07 mg·kg-1、B1/2为9.61 d;缢蛏对原油乳化液的吸收速率常数k1为7.79、k2为0.0948、BCF为89.38、C Amax为110.68 mg·kg-1、B1/2为7.88 d.缢蛏对0#柴油、原油乳化液的吸收速率常数k1、BCF均随外部水体中石油烃浓度的增大而减少,对0#柴油、原油乳化液的释放速率常数k2与外部水体中石油烃浓度无明显相关性,C Amax随外部水体中石油烃浓度的增大而增大.对模型的拟合优度检验结果显示,模型的拟合优度良好.0#柴油在缢蛏体内的富集量高于原油乳化液、释放量低于原油乳化液,其原因与不同种类石油的烃类组分有关.     

萱草修复石油烃污染土壤的根际机制和根系代谢组学分析

采用温室盆栽方法,研究花卉植物萱草(Hemerocallis middendorfii Trautv.et Mey.)对大港油田石油烃污染土壤的修复,设定的土壤石油烃污染含量为:0、10 000和40 000 mg·kg~(-1).结果表明,萱草对石油烃含量≤40 000 mg·kg~(-1)具有良好的耐性,并且萱草对石油烃污染土壤中石油烃的修复效果比较显著,主要表现在试验组石油烃的去除率分别为53.7%和33.4%,显著高于空白对照组(31.8%和12.0%).通过GC-MS测定土壤中的氨基酸、有机酸以及糖类等成分的相对含量,并结合PCA和PLS-DA模型探讨了土壤石油烃去除的根际机制.结果发现,萱草的种植确实改变了土壤各成分的分布特征,而且其中喃葡萄糖对石油烃的去除起到关键的作用.此外,对萱草根系代谢组学的分析结果显示,仅在污染组发现了特殊的代谢物丙氨酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和亚油酸.而且,石油烃的暴露确实改变了萱草根系的初生代谢流,引起了一些代谢物的显著变化.总之,萱草可以种植于石油烃含量≤40 000 mg·kg~(-1)的污染土壤,并具备了对石油烃的修复能力;同时石油烃的暴露改变了萱草的根系代谢,而这种改变可能是萱草对石油烃污染土壤做出的代谢响应.     

石油污染的生物治理技术研究

油是一种几乎不可再生资源,是目前人类利用的主要化石燃料.但在石油开采利用的过程中,会出现一些由于技术水平、操作不当或客观原因导致的石油泄漏问题,泄漏石油中包含的饱和烃、多环芳烃、苯类等会对海洋、空气、土壤或水体造成严重危害.文中概述了石油污染的现状,总结了石油污染生物修复的方法,并且对不同环境下研究者在进行石油污染生物修复时采取的手段和措施进行综述,以期为实践中治理石油污染提供理论和方法借鉴.     

微生物降解石油烃的代谢机制及研究进展

石油烃类污染物是复杂的有机化合物,对生态环境和公众健康具有较大危害。目前微生物技术已成为修复石油烃污染环境的主要方法,微生物可利用目标污染物作为碳源,通过一系列的酶催化对其进行代谢降解。研究了微生物降解石油烃的代谢机制,可通过合理设计降解途径中关键步骤的酶,降低限制因素对石油烃微生物降解的影响,提高限速步骤的反应速度,从而提高对石油烃的降解率,以更好地应用于石油烃污染场地的修复。通过梳理总结石油烃的主要组成和结构、代谢途径、功能基因和关键酶种类,以及组学和合成生物学技术在石油烃降解代谢机制研究中的应用现状,为进一步优化提升微生物修复技术在石油烃污染领域的应用前景提供参考。     

凹凸棒石纤维复合气凝胶吸附水体中TPH吸附特性

以水体中总石油烃(total petroleum hydrocarbons,TPH)为目标污染物,采用凹凸棒石复合二氧化硅气凝胶进行净化石油类污染水体研究,主要考察复合气凝胶使用量及环境要素对去除水体中TPH的影响。研究结果表明:凹凸棒石纤维复合气凝胶与污染水体的质量比为1:60,对TPH的去除率随温度的升高而降低,受pH变化影响较小;当NaCl浓度在0~100 g/L,MgCl2浓度在0~2.5 g/L时,复合气凝胶对水体中TPH的去除率几乎不受盐度的影响;Fe3+、Mn2+、NH4+、NO3-均能促进复合气凝胶对TPH的去除,但受其浓度变化影响较小,同时,凹凸棒石纤维复合气凝胶对上述离子也有微弱的去除作用。研究成果为凹凸棒石复合气凝胶在实际石油类污染水体中的应用提供了科学可靠的数据支撑。     

用芦苇花絮消除水面上的石油

流入水体中的石油或油品可以造成对环境的严重污染。油膜覆盖在水面上,破坏正常的气体交换,对海洋中进行的生物水化学过程产生不良影响。溶解和乳化的石油烃甚至在很低的浓度下也会危害海洋生物。石油污染能造成巨大的经济损失和影响人类文化活动。此外,漂浮在水面上的石油或油品又是大气的污染源。     

桑沟湾贝类养殖海域石油烃污染状况及其对贝类质量安全的影响

2008年1～11月在桑沟湾贝类养殖海域分别采集表层海水、表层沉积物和养殖贝类样品,进行了石油烃含量分析.依据石油烃含量检测结果,分析了桑沟湾贝类养殖海域海水和沉积物中石油烃含量的分布和变化趋势以及贝类体内石油烃含量水平和种间差异,并对3种介质中石油烃的污染状况进行了评价,最后探讨了贝类体内积累的石油烃及对贝类质量安全...     

某污染场地地下水石油烃的健康风险评估及其微生物群落分析

有机污染场地地下水石油烃污染问题较为普遍,对周边环境和人体健康造成一定影响. 为探究污染场地地下水环境中石油烃含量、健康风险及其与微生物群落分布关系,对天津市某污染场地地下水石油烃开展健康风险评估调查,使用气相色谱法分析石油烃浓度,利用污染场地健康与环境风险评估软件进行健康风险评估,利用高通量测序技术进行地下水微生物群落特征分析. 结果表明:①5个监测井的石油烃污染情况有显著差异,A1～A4监测井石油烃浓度较低,健康风险处于可接受水平;A5监测井石油烃浓度是其他4个监测井的60～100倍,总石油烃危害商为44.990,为可接受值的45倍,健康风险较高. ②4个监测井地下水中均含有变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),说明这两种细菌对石油烃污染有一定耐受能力. A5监测井细菌Chao指数和Shannon-Wiener指数最高,说明细菌多样性和丰富度最高,且该监测井变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)绝对丰度均较高,说明一定浓度石油烃的存在会促进具有降解石油烃功能的细菌生长. 研究显示,一定浓度石油烃的存在使石油烃降解菌绝对丰度增加,从而增加了对石油烃的降解能力,增强了石油烃的自然衰减能力,有利于降低人体健康风险.      

黄河口滨海湿地水质污染物现状研究

于2009年5月(枯水期)、8月(丰水期)和11月(平水期)在黄河入海口滨海湿地典型水域选取14个调查站点采集水样,测定水体营养盐、重金属、石油类等22项污染指标,采用内梅罗指数和综合营养状态指数评价法对水质污染现状进行研究和评价.结果表明,滨海湿地整体水质属于轻度富营养化水平,并呈现逐年加剧趋势.湿地湖泊、黄河故道、国家自然保护区、养殖池塘等静态水域污染较轻,以广利河、挑河、神仙沟、小岛河、孤东油田排涝沟为代表的支流水体污染较重,明显超过黄河主干河道.调查发现滨海湿地水体主要污染物为TN、TP、石油烃、Hg、NH4+-N、UIA和Chl-a等.与历史数据对比,湿地水体氮磷污染明显加剧,石油烃和Hg污染未见显著增长,其他重金属含量均未超标,整体水质污染形势不容乐观.     

土壤-地下水系统中石油烃的迁移和生物降解述评

石油烃具有生物累积性,能长期留存在环境中。准确掌握环境中石油烃的行为及归宿,对有效控制石油烃污染、保护人类健康具有重要意义。生物降解是石油烃在土壤-地下水系统中归宿的主要途径。重点阐述了石油烃在土壤-地下水系统中的迁移,降解石油烃的微生物,生物降解机理,影响生物降解的因素,微生物修复技术,以及利用微生物分子生态学来监测生物降解过程的现状,并展望了未来的发展方向。     

某水源地地下水中石油烃分布特征研究

通过对水源地地下水、地表水以及土壤中石油烃含量的测试,分析了水源地地下水中的石油烃含量分布特征以及污染来源,并对其影响因素进行了分析。结果表明:水源地受到了石油烃的污染,污染最严重的地区为HG,石油烃含量达到9.35 mg/L。在水源地上分布的众多的排污管线,渗坑以及生产设备等均是地下水石油烃的污染来源。水源地特殊的水文地质条件是地下水中石油烃含量分布最主要的影响因素。     

石油烃污染对海洋浮游植物的影响

近年来,由于石油工业、海上运输业的迅速发展,海上油田泄漏、船舶溢油事故不断发生,陆地含油废水等合油污染物也大量流入海洋,石油烃已成为海洋最主要的污染物。而海洋浮游植物是石油烃污染物进入海洋食物链的起点,研究石油烃污染物对其影响至关重要。本文着重分析石油烃在海水中的存在形式及变化和对海洋浮游植物的影响,并对石油烃污染的防治对策和存在的问题提出自己的见解,旨在为国内对海洋石油烃污染研究提供一些借鉴。     

莱州湾海域石油烃时空分布特征及来源分析

文章根据2018年10月（秋季）、2019年5月（春季）和2019年8月（夏季）在莱州湾进行的3次入海污染物通量和海域污染分布的陆海同步精细调查,估算了莱州湾主要入海河流及排污口石油类污染物排放通量,分析了莱州湾海域不同季节石油烃时空分布及影响因素,结合石油烃中正构烷烃组分及构成等,探讨了莱州湾海域水体中石油烃的来源。结果表明,莱州湾石油类污染物与盐度成显著的负相关,高值区主要位于湾底部的小清河河口等入海通量分担率最高的陆源排放影响区域,且不同季节石油类污染物浓度均值与入海通量变化趋势一致,均呈现夏季>春季>秋季的特征,表明陆源排放是莱州湾海域石油烃污染物浓度时空分布的决定性因素。同时,船舶运输、渔业活动等海上污染源对海域石油污染的贡献也不容忽视。莱州湾表层海水中正构烷烃的碳数呈明显的“低碳数”和“高碳数”的双峰分布,且低碳数峰群具有明显的奇偶优势,主峰分别为n-C15和n-C18,表明该海域石油主要来源于水生生物和陆生植物,但局部海域受到明显的外源石油污染。