菌藻共生生物法处理海上石油污染

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2022-03-02 09:36 热度：

　　摘 要: 海上石油污染日益严重，对海洋生态环境造成很大的危害，因此对海上石油泄漏污染的处理显得尤为重要。传统处理方法中生物处理方法有高效，费用低，二次污染低等优点，其中菌种法存在细菌分解石油缺氧导致速率下降分解受限的缺点，蓝藻的加入可以解决这一问题，使石油得到彻底分解。

　　关键词: 石油处理; 蓝藻; 生物修复; 混合菌剂

　　1 现有的处理海上石油污染的措施

　　1. 1 物理处理法

　　1. 1. 1 吸附剂法。采用天然稻草、海草和非天然的木炭、泡沫塑料等做吸附剂来吸附海面浮油。由于技术的限制，此法一般用于有少量浮油的水域。若使用人工材料，其费用较高，且需要对吸附之后的吸附剂进行处置，是的费用进一步增加，故该法只做浮油清除工作的补充手段。

　　1. 1. 2 撇油法。运用撇油机对漏油进行回收，但在油膜较薄的情况下撇油机不能使用，而且回收后海面上仍然残留一层油膜，回收不完全，可以用吸附法继续处理。

　　1. 1. 3 沉淀法。采用高密度的材料制作成亲油外壳，投入到漏油的海面，吸附油后沉降到海底。此法虽然去除了漏油对海面的污染，但会造成对海底的污染，甚至杀死海底生物。并且在海底不定因素如海底暗流地搅动和生物降解作用下，沉降到海底的油有可能会再次浮到水面。

　　1. 2 化学处理法

　　1. 2. 1 投加化学试剂法。向海面喷洒化学药剂，例如，胶凝剂、分散剂或破乳剂等，改变石油的分散状态，从而使其得以清除。

　　1. 2. 2 交联剂法。向漏油的海面投加固化剂产生凝胶作用，油结合成半固态物质，这种状态的油易回收。但该法中，固化剂用量很大，甚至高达泄油量的 2 - 4 倍【1】，加之其他因素，如喷洒途径等因素的影响，费用很高。

　　1. 2. 3 燃烧法。燃烧法应用于石油泄漏的原位处理中，一般需要耐火性的围油栏来防止石油的扩散【2】。运用此法处理漏油时，不需要像撇油机那样复杂的装置，所以其处理费用低，但是燃烧产生的烟会污染大气，其不完全燃烧的产物也会对海洋生物及环境造成影响，因此此法一般用于处理大规模的溢油或离海岸相当远的公海。在此法中，石油被白白燃烧，造成资源和能源的浪费。

　　1. 3 生物修复法

　　1. 3. 1 营养剂法。在石油降解的过程中，由于海水中可利用的氮源( N) 和磷源( P) 不 足，将限制石油烃的生物氧化【3】。向海水中添加一定量亲油性的长效肥，它能同油膜漂浮在一起，可以为微生物提供营养，促进其生物降解作用。

　　1. 3. 2 菌种法。在石油泄漏污染场中接种人工培养的高效降解菌，这些混合菌具有很强的烃类降解能力。同时，在海洋中也存在着大量能够降解石油的微生物，从这些微生物中筛选出合适的菌种组成混合菌剂，对海上石油污染的处理效果较好。

　　2 蓝藻与混合菌剂结合的生物处理法

　　对当前利用混合菌剂处理海上石油污染的调查表明，这些混合菌剂中的菌种绝大部分是好氧菌，所以氧含量的高低很大程度上影响其对石油的降解效率。然而，被石油污染的水体中，由于光合作用的减弱以及水生生物的呼吸作用使水中溶解氧含量较低，这就限制了微生物对石油降解速率的提高。同时由于其他环境条件的限制，也使得混合菌剂不能完全发挥作用，例如，营养元素的缺乏，但是有一定的局限性。

　　蓝藻在生长过程中往往伴随大量可降解烃类的细菌，细菌生长在蓝藻的粘液、藻鞘中，被藻丝裹着与藻形成了一个紧密结合的菌藻共生体系，可以保护细菌不被海水冲走，这就为细菌分解污染物提供了一个相对稳定的环境。同时蓝藻的光合作用为细菌提供了呼吸作用所需要的氧气。在缺乏氮的环境中，蓝藻可通过固氮作用固定大气中的氮，随着其代谢、衰老死亡，其中的氮元素以及有机物便可别细菌利用，促进细菌的生长。由于光照的限制，一些烃类降解菌受到抑制，与蓝藻形成共生体后，可保护其在强光或者干燥条件下生存。次共生体系也为蓝藻的生长提供了有利条件。细菌呼吸产生的 CO2能被蓝藻利用; 细菌降解石油而产生的有机物也能被蓝藻所利用。

　　蓝藻可先将石油烃富集在藻细胞，细菌再获得这些物质，因而在与蓝藻共生时，降解菌的生长速率以及对原油的降解效率要高于其单独培养。在唐霞【3】等人的研究中，他们从石油污染的港口水域分离筛选到一株丝状蓝藻 GH1，通过形态学和分子生物学分析鉴定为颤藻。从生长情况和抗氧化酶活性方面研究了这株颤藻对原油的耐受性。

　　相关知识推荐：海洋污染类论文翻译英文难吗

　　通过对国内外相关文献的学习与研究，我们得出结论: 蓝藻能够和海洋中降解石油的细菌形成共生体系，为彼此提供能源和营养物质，互利共生，提高海上石油的降解效率。然而相关研究及文献中只侧重于研究蓝藻与其共生菌种之间的共生关系，并未人工引进优势菌种，这些共生菌种对石油的降解效率并不是很高，因此不能广泛应用与处理海上石油污染。

　　基于此，我们可以将高效的石油降解菌与蓝藻一起培养，进行人工驯化，将此共生体系制成混合菌剂应用于处理海上石油污染。在经过人工驯化的共生体系中，蓝藻与高效石油降解菌互利共生，与天然的菌藻共生体系及只用混合菌剂处理海上石油污染相比，不仅保存了共生体系的优势，又继承了混合菌剂在适宜环境下高效处理石油的能力。在现有的实验原理和技术的支持下，利用蓝藻与混合菌剂共生体系处理海上石油污染具有一定的研究价值和可行性，且应用前景广阔。

　　3 结论

　　随着石油的不断开发和利用，开采和运输量将会大幅增加，我国海域受污染的情况将日益严重。生物技术在处理海面浮油方面是一种有效的技术，蓝细菌的加入，解决了油污浓度大导致细菌营养和氧气供应不足抑制其生长，从而使石油降解速率下降的限制，使生物技术更加完善。因此能够更好的解决海上石油污染问题，减小对海上生态环境的破坏。——论文作者：李云平 王 宁 赵启焱 金明杰

　　参考文献:

　　[1]夏永明等编译. 石油储运过程环境污染控制[M]. 北京: 中国石化出版社，1992，146 - 177.

　　[2]李进道等. 用长效肥料提高微生物分解海面油膜试验[J]. 青岛海洋大学学报. 1990，20( 3) : 84 - 88.

　　[3]唐霞，何丽媛，党志等. 2010. 一株丝状蓝藻的分离鉴定及其对原油耐受性能的研究[J]. 环境科学学报，30 ( 10) : 1992 - 1998.

文章名称：菌藻共生生物法处理海上石油污染

文章地址：http://www.sciqk.com/lwfw/nylw/12920.html