海洋溢油污染的工程化生物修复论文

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1、海洋溢油污染的工程化生物修复海洋是人类赖以生存的环境中不可或缺的重要组成部分，然而随着海上石油开采业和运输业的发展，海洋石油泄漏事故来势凶猛，危害严重。1978年TorreyCanyon号油轮在英国海岸失事，流出原油10万多吨；1990年7月28日，希腊油船Shinoussa与Apex油船在美国蒂克萨斯Galveston海湾相撞，只是大约3,000m3精炼油泄漏①。石油中的有毒物质可以进入海洋生物食物链，一方面对海洋生物有毒害作用，另一方面可通过食物链最终富集在人体内，从而对人类健康造成严重危害。一、我国的溢油事故的状况及危害　专家指出，我国的进口石油大部分是通过海上运输进

2、行的。从中东进口的原油大是由国际船舶市场租赁的大型油轮承运，而成品油和从亚太地区进口的原油，主要是由亚太地区和我国的小型油轮承运。这些油轮的特点是船龄长、技术标准低，在承运进口石油过程中，随时存在溢油风险。近年来，仅在渤海海域就发生过多起溢油事故。随着世界对石油及其制品日益增长的需求，在海上开采、运输、装卸以及利用石油过程中的溢油事故正日渐增多。溢油不仅造成严重环境污染，而且由于石油烃类污染物的潜在毒性和生物积累效应会导致近岸海域环境质量和生物种类多样性指数严重下降，破坏海洋生物系统的功能，对水产业和旅游业也会造成巨大的经济损失。因此，对于海洋溢油污染的修复迫在眉睫。二、海

3、洋石油污染的主要修复方法人们通常采用物理机械、化学和生物三大类方法来修复海洋石油污染②。物理法包括拦截撇捞法、吸附法。主要是使用消油剂分散溢油；使用凝油剂包裹溢油；会用集油剂聚集溢油等等。化学法包括燃烧法和化学分散法。化学方法见效快，即使在恶劣的天气下也可以短时间内处理溢油。但是，物理和化学方法都容易产生二次污染，尤其是化学方法，成本高，工艺复杂，燃烧产生黑烟，浪费能源。生物修复是国际上最兴起的海洋石油污染治理技术。可用三种方式处理石油污染；第一，投加表面活性剂；第二，投加高效降解石油微生物剂；第三，投加氮、磷等营养盐，促进海洋中土著降解菌的繁衍。与传统的化学、物理方法相比

4、，生物修复经济花费少，仅为传统化学、物理修复的30%~50%；对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；能彻底消除环境中的污染物；就地处理，操作简便；操作人员直接暴露在污染物下的机会减少等优点。由此可见，生物修复对于攻克海洋溢油污染有着很大的优势，接下来具体讨论一下修复的方法。在这之前，我们要先看看影响生物修复效率的一些因素。三、影响微生物修复效率的因素（一）营养物质微生物分解有机污染物一般利用有机污染物的碳源，但是微生物将有机污染物转化成为其自身增长的生物质，还需要其他营养元素。典型的细菌细胞组成为50%碳，14%氮，3%磷，2%钾，1%硫，0.2%铁，0.5%钙、镁和氯

5、。土壤和地下水，尤其是地下水，氮、磷往往是限制微生物活动的重要因素。为了达到完全的降解，适当的添加营养物比接种特殊的微生物更加重要。（二）电子受体微生物的活性除了受到营养盐的限制外，土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度也极大地影响着污染物降解的速度和程度。微生物氧化还原的最终电子受体分为三大类，包括溶解氧、有机物分家的中间产物和无机酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根等），第一种为有氧过程，而第二种为无氧过程。（三）污染物的性质对于微生物修复技术，污染物的可降解性是最关键。对于系列污染物，如多环芳香烃，其微生物降解性随着分子的增大而增大。污染物对生物的毒性以及其降解中间

6、产物的毒性，也是决定微生物修复技术是否适用的关键。另外，污染物的其他性质也很重要。如污染物的挥发性，因为在微生物修复工程中，往往对环境介质进行充气，以保证微生物无活动有足够的氧，如果一个化学物质挥发性太高，往往挥发部分就大于降解部分了，造成污染物从土壤迁移到大气中，而并非溶解。（四）环境条件环境因素是指土壤颗粒的性质介质条件。有机质含量及结构决定这污染物的吸附特性，从而决定其微生物降解的生物可利用性，进入到有机质致密的刚性结构中的污染物很难再返回到土壤颗粒表面或土壤溶液中。（五）微生物的协同作用在自然界，多数生物降解过程需要两种或更多种类生物的协同作用才能完成。考虑完了影响

7、微生物修复效率的因素后，我们能够更好的探究海洋溢油污染的工程化生物修复方法。 四、海洋溢油污染的工程化生物修复法人为修复工程一般采用有降解能力的外来源微生物，用工程化手段来加速生物修复的进程，这种在受控条件下进行的生物修复又称工程化生物修复或强化生物修复。自然生物讲解过程速率较慢，一旦出现大规模的溢油或油层较厚时，营养和氧气供应不足，细菌的生长受到抑制，影响生物法处理溢油的效果。可采取多种措施强化这种生物降解过程，如投加表面活性剂促进微生物对石油烃的利用，提供微生物生长繁殖所需的条件（提供O2或其他电子受体，施加营