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1、营养剂在清除海洋石油污染中的应用2007年海洋湖沼通报TransactionsofOceanologyandLimnology增刊文章编号:1003—6482(2007)SO一0147—06营养剂在清除海洋石油污染中的应用钟卉.夏文香.唐晨光.孙群,尹丽丽.(青岛理工大学环境与市政学院,青岛266033)摘要:海洋石油污染事故的频发对世界各国造成了不可估量的环境危害及经济损失.通过添加营养荆来提高石油的生物降解速率,是一种安全,高效的清污措施.本文综述了国内外科研人员对营养剂在清除海洋石油污染中的研究进展,并
2、在此基础上对该项技术在工程实践中的应用前景进行了分析.关键词:营养荆;海洋;石油污染;应用中图分类号:X172文献标识码:A由于全球性广泛的石油生产,运输,海洋石油污染已经成为一个普遍而严重的问题.海洋石油污染影响范围广泛,不仅会对海洋生态系统造成长期的危害,还会损害沿岸环境和人类自身¨.据报道,2002年底在西班牙海域发生的"威望号"油轮泄油事故,清油除污费用高达1O亿美元,溢油污染了逾1000km的海域,生态资源的恢复需长达几十年的时间[2].在我国,据海洋灾害统计公报显示,2005年我国发生近海溢油事件
3、16起,2004年为5起,2003年为5起,直接经济损失1670万元,2002年为6起,直接经济损失460万元口].而且随着石油进一步的开采与运输,污染正日益加剧.因此对清除海洋石油污染的相关技术机理进行深入广泛的研究是非常有必要的.作为清油除污的主要措施之一,利用微生物进行清除海洋石油污染因具有安全,有效的优点而引起人们的关注.微生物的生长需要适宜的外界环境,在受到石油污染的海洋水体中,土着微生物的生长非常缓慢.因此,采用人工强化措施,为可以降解有机污染物的土着微生物创造良好的生长条件,促使其在污染水体中得
4、到大量生长繁殖,可以最终达到去除污染物的目的.投加氮磷等营养剂正是基于这一原理而产生的一种生物修复法.本文主要就营养剂在清除海洋石油污染中的研究进展及其工程中的应用加以讨论.1实验室研究在海洋石油污染现场,若要通过投加营养剂来加速石油的降解过程,并且要达到高效,经济的目的,那么就必须考虑影响营养剂作用效果的各项因素,譬如营养剂的投加量,营养剂的浓度,风浪对营养剂的冲刷问题等.因此,相关专业人员对此进行了广泛深入的研究.陈碧娥,王丽娜等[4]研究人员将从湄洲湾海域分离的烃细菌在添加和不添加N,P营养盐的海水培养
5、基进行培养并测定其对原油和纯烃的降解作用,结果发现营养盐对不同菌株的生长及代谢有不同的影响.在初始原油浓度均为lg/L的摇瓶试验中,添加N,P营养盐培养6d与不添加N,P营养盐相比,试验菌PF一6的除油率降低了3.6%,而PA一32菌的除油率则提高了1O.3%.这说明不同的营养剂对不同菌株的降解能力影响是不一样的.基金项目;国家自然科学基金(30670399),建设部软科学研究,研究开发项目(06一K-20)第一作者简介;钟卉(1981一),女,在读环境工程硕士生,主要从事清除海洋石油污染的研究工作.收稿日期
6、l2007-06—13148海洋湖沼通报2007年SmithVH等学者提出的资源比理论(resourceratiotheory)认为氮磷浓度比的变化会影响生物降解率和微生物种群的变化,这些都是因为竞争性的交互作用导致的.经验性的观察也证明了这一点.有人在溢油现场采用分子生物学法,通过核糖体RNA基因考察细菌种群的变化,结果显示,添加营养之后选择出的细菌与油污海滩天然存在的细菌明显不同,并且在添加营养的地区刺激了脂肪烃的降解,而芳香烃却未受到影响.有一项有趣的研究表明生物降解菲的氮磷最佳投加量比是5:1和20:
7、1.也就是说,在这两种条件下,两种不同的菲生物降解菌对营养物的要求是不一样的或者是这两种条件诱发了同一种降解菌的具有不同动力学特性的分解代谢途径.同时另一个值得注意的现象是降解菲和十六烷的氮磷最佳浓度比是不同的,因此,对于原油中特定成分的降解所需营养物的浓度是不一样的.李进道等[7使用含N,P比为1O:1的无机盐粉末(用蜡包埋),9天除油率达57.4,而对比实验物化方法只有24.5,且试验证明不会出现富营养化和赤潮.D.J.Lacotte[83等研究人员通过使用氮磷源对阿拉伯轻油进行生物降解时发现在试验初期营
8、养物可以使生物降解率提高2至4倍,3星期后溶解的植烷和姥鲛烷都已全部降解.与之相对比的不)ban任何营养物或者表面活性剂的菌群只能降解直链和具有支链的烷烃,或是烷化2—3种芳香烃.在海洋石油污染现场,通过投加营养齐来刺激微生物对石油的降解速度,其成功的关键就在于所投加的营养物质是否与受污染水域充分接触.因此,潮汐与风浪对营养剂作用效果的影响也是研究人员所要考虑的问题之一.BRIANA.WRENNLg
