摘要:通過研究不同類型生物(wù)修複技(jì )術的修複原理(lǐ)和應用(yòng)特點,對比在土壤石油污染和海洋石油污染環境中(zhōng)的修複效果,旨在更好地了解生物(wù)修複技(jì )術,并對今後的研究重點進行展望。
1 石油污染
石油工(gōng)業的快速發展,一方面大力推動了世界經濟的進步,而另一方面,石油污染也成為(wèi)世界關注的環境問題。全球每年約有(yǒu)800萬t的石油污染物(wù)通過不同形式進入生态環境,我國(guó)每年有(yǒu)約60萬t石油污染物(wù),這些污染物(wù)給海洋、土壤、河流和地下水等生态環境造成巨大污染。現今石油污染主要體(tǐ)現在2方面:一是土壤的石油污染,二是海洋的石油污染。
1.1 土壤石油污染
土壤石油污染多(duō)出現在油田附近土壤中(zhōng),油田各處産(chǎn)生的落地原油、油砂、岩屑、泥漿等固體(tǐ)廢棄物(wù)等會危害土壤安(ān)全。石油進入土壤後會改變土壤的理(lǐ)化特性,如堵塞土壤的孔隙結構,使土壤的透水性降低。石油中(zhōng)大量的反應基與土壤中(zhōng)的無機氮、無機磷結合,限制硝化作(zuò)用(yòng)和脫磷酸作(zuò)用(yòng),從而減少土壤中(zhōng)有(yǒu)效氮、磷含量,導緻土壤有(yǒu)機質(zhì)的碳氮比(C/N)和碳磷比(C/P)的變化,導緻土壤微生物(wù)的生存環境的惡化,降低土壤活性;另外,石油中(zhōng)鹵代烴、苯系物(wù)和多(duō)環芳烴等緻畸、緻癌、緻突變的物(wù)質(zhì)進入土壤後,能(néng)夠富集在植物(wù)和動物(wù)體(tǐ)内,在食用(yòng)了這些受石油污染的生物(wù)後,人類和動物(wù)的健康會受到威脅。根據《全國(guó)土壤污染狀況調查公(gōng)報》統計,我國(guó)土壤中(zhōng)多(duō)環芳烴點位超标率超過1.4%。在勝利、大慶油田百米範圍内的土壤石油烴總量大多(duō)超過臨界值(500 mg/kg),而在遼河油田重度污染區(qū)内,這一數值更是達到10 000 mg/kg,石油污染已經成為(wèi)我國(guó)最嚴重的土壤問題之一。
1.2 海洋石油污染
海洋石油污染的主要來源為(wèi)海底溢油、海上井噴事故和運輸事故造成的溢油,後者屬于人類活動引起的突發性溢油,對環境影響最為(wèi)嚴重。據統計,每年海上油井井噴事故和運輸事故造成的溢油高達2.2×107 t。溢油污染的危害主要體(tǐ)現在2方面,首先是溢油會迅速擴散形成油膜,影響海氣交換和植物(wù)的光合作(zuò)用(yòng),導緻水體(tǐ)嚴重缺氧,威脅海洋生物(wù)生存,同時,油污附着在海洋生物(wù)上,對生物(wù)呼吸、捕食、繁殖等行為(wèi)産(chǎn)生影響;二是石油中(zhōng)多(duō)環芳烴等有(yǒu)毒物(wù)質(zhì)會導緻海洋生物(wù)中(zhōng)毒和死亡,研究顯示,當海水中(zhōng)石油濃度在0.1~1.0 mg/m3時,魚類早期發育和魚卵生長(cháng)均會受到影響,而人類在食用(yòng)了富集有(yǒu)毒物(wù)質(zhì)的海洋生物(wù)後,健康也會受到威脅。我國(guó)海上溢油事故頻發,1973—2006年間,我國(guó)共發生海上船舶溢油事故2 635起,其中(zhōng)50t以上的重大船舶溢油事故69起,總溢油量超過3.7萬t。全國(guó)海洋環境監測顯示,我國(guó)近海有(yǒu)5.6萬km2海域的含油量超過Ⅰ、Ⅱ類海水水質(zhì)标準,污染形勢日益嚴重。随着社會的發展,人類對石油及其制品需求不斷增長(cháng),在石油的開采、運輸、裝(zhuāng)卸以及利用(yòng)過程中(zhōng)溢油事故頻繁發生,為(wèi)降低石油污染對生态環境的破壞,除了加強對石油開采和運輸的管理(lǐ)外,對石油污染的治理(lǐ)以及污染受損地區(qū)和海域生态功能(néng)修複的研究越發受到關注。根據處理(lǐ)方法的不同,石油污染治理(lǐ)分(fēn)為(wèi)物(wù)理(lǐ)修複、化學(xué)修複和生物(wù)修複,其中(zhōng),生物(wù)修複是通過生物(wù)代謝(xiè)降低石油污染,代謝(xiè)産(chǎn)物(wù)為(wèi)水、二氧化碳等穩定、無害的物(wù)質(zhì),因此,相比于其他(tā)2種方法,雖然生物(wù)修複研究曆史較短,但是卻擁有(yǒu)廣闊的應用(yòng)前景。
2 生物(wù)修複技(jì )術
生物(wù)修複是指利用(yòng)生物(wù),特别是微生物(wù)催化降解環境污染物(wù),減小(xiǎo)或最終消除環境污染的受控或自發過程,是在微生物(wù)降解基礎上發展起來的新(xīn)興的環保技(jì )術。相比于傳統的化學(xué)修複和物(wù)理(lǐ)修複,生物(wù)修複具(jù)有(yǒu)投資小(xiǎo)、操作(zuò)簡單、不易産(chǎn)生二次污染等優點。20世紀80年代末,生物(wù)修複技(jì )術首次成功應用(yòng)于Exxon Vadez油輪石油洩露事故中(zhōng),短期内清除了溢油污染,取得了明顯成效。生物(wù)修複技(jì )術按照修複主體(tǐ)的不同可(kě)分(fēn)為(wèi)微生物(wù)修複、植物(wù)修複和動物(wù)修複。微生物(wù)修複在海洋石油污染和土壤石油污染中(zhōng)均有(yǒu)廣泛應用(yòng),是研究最多(duō)的生物(wù)修複技(jì )術,目前已發現共200多(duō)種,歸屬100餘屬的微生物(wù)能(néng)夠有(yǒu)效降解石油,包含了細菌、真菌、黴菌和藻類等微生物(wù)類群。植物(wù)修複和動物(wù)修複主要應用(yòng)于土壤石油污染中(zhōng),利用(yòng)植物(wù)和動物(wù)對石油的吸收、分(fēn)解、吸附或其他(tā)作(zuò)用(yòng)來去除石油。盡管生物(wù)修複技(jì )術主體(tǐ)不同,實施場地也有(yǒu)所差異,但是微生物(wù)在石油生物(wù)修複過程中(zhōng)不可(kě)或缺。此外,生物(wù)修複必須遵循3個原則:
①使用(yòng)适合的修複生物(wù),即指具(jù)有(yǒu)生理(lǐ)和代謝(xiè)能(néng)力并能(néng)降解石油污染物(wù)的生物(wù)。許多(duō)情況下,生物(wù)地點就有(yǒu)降解生物(wù),特别是微生物(wù)存在,若不足,則可(kě)選擇加入外源生物(wù);
②在适合的地點,是指要有(yǒu)污染物(wù)和适合的生物(wù)相接觸的地點;
③有(yǒu)适合的環境條件,相比于化學(xué)修複和物(wù)理(lǐ)修複,生物(wù)修複更易受外界環境影響,如石油污染濃度,當石油濃度過高時生物(wù)無法存活,需要經過預處理(lǐ)後方可(kě)進行生物(wù)修複;外界理(lǐ)化因子,如溫度、鹽度和pH等也會影響生物(wù)生長(cháng)、繁殖,因此需要通過控制或改變環境條件,使生物(wù)的代謝(xiè)和生長(cháng)活動處于最佳狀态。
2.1 微生物(wù)修複
在長(cháng)期受石油污染的環境中(zhōng),如海底溢油區(qū)域和油田附近土壤中(zhōng),會形成一些專以石油為(wèi)碳源的微生物(wù)群,這些微生物(wù)能(néng)夠分(fēn)解代謝(xiè)石油,且數量是未受污染地區(qū)的若幹倍,通過馴化或誘導後,這些自然的微生物(wù)群可(kě)以用(yòng)來治理(lǐ)石油污染,微生物(wù)修複技(jì )術由此發展而來。研究證明,微生物(wù)通過生物(wù)氧化過程分(fēn)解石油,但是由于微生物(wù)種類的多(duō)樣性以及石油化合物(wù)化學(xué)結構的複雜性,生化降解的途徑非常複雜,不同的微生物(wù)對各石油組分(fēn)的利用(yòng)方式和降解産(chǎn)物(wù)也不相同,主要包括3種途徑:
①将石油烴分(fēn)解為(wèi)CO2和H2O;
②将石油烴轉化為(wèi)微生物(wù)的蛋白質(zhì)、核酸氨基酸和多(duō)糖等生命物(wù)質(zhì);
③将石油烴轉化為(wèi)醇、苯酚、醛、脂肪酸等物(wù)質(zhì)。一般來說,微生物(wù)對飽和烴,特别是飽和烴中(zhōng)的直鏈烷烴的降解能(néng)力最強;其次為(wèi)二環和三環的芳香烴,而環數為(wèi)5個及以上的芳香烴難以被微生物(wù)降解;膠質(zhì)和瀝青最難被微生物(wù)降解。石油污染區(qū)域中(zhōng),降油微生物(wù)的種類和數量會有(yǒu)明顯的上升,跟石油污染的程度呈正相關,表明石油污染能(néng)夠促進降油微生物(wù)的增殖。但是,在自然條件下,石油的微生物(wù)降解速度較慢,因此需要用(yòng)一些強化措施來加速這一進程。常用(yòng)的強化措施包括生物(wù)強化和生物(wù)刺激。
2.1.1 生物(wù)強化
生物(wù)強化指在石油污染區(qū)域投加外來的降油微生物(wù),此類微生物(wù)通常是經過篩選而來,具(jù)有(yǒu)高效的石油去除能(néng)力。大量研究表明,添加外源降油微生物(wù)能(néng)夠提高石油的降解速率,如Li等從渤海灣中(zhōng)分(fēn)離出5株高效石油降解菌TCOB1~TCOB5,并将TCOB4和TCOB5聯合應用(yòng)于石油污染濃度為(wèi)2%(w/v)的鹽水修複中(zhōng)去,1周後水體(tǐ)的石油降解率達到51.87%,比空白組土著微生物(wù)高出數倍。Hassanshahian等從波斯灣受石油污染的水體(tǐ)和底質(zhì)中(zhōng)分(fēn)離出18種降油細菌,15 d試驗結果顯示,其中(zhōng)3株對于萘的降解率超過80%,遠(yuǎn)高于空白組的6.72%。慕慶峰等從大慶油田油污地中(zhōng)篩選獲得了16株石油烴降解優勢菌,并用(yòng)其中(zhōng)2株DPF2和DPF4進行聯合試驗,結果顯示,60 d對石油污染強度為(wèi)10和20土壤的降解率分(fēn)别達到94.12%和90.17%。但是,也有(yǒu)研究結果表明,添加外源細菌對石油降解效率并沒有(yǒu)明顯提升,甚至比原先效果更差,如何雲馨的研究結果顯示,添加外源降油細菌後,受污土壤中(zhōng)飽和烴和芳香烴的去除效果分(fēn)别比空白組降低了4.60%和26.19%;造成這一現象的原因可(kě)能(néng)有(yǒu)2個,一是外源細菌與土著微生物(wù)存在競争關系,相互抑制生長(cháng),降低了微生物(wù)活性;二是相比于實驗室條件,現場修複受外界環境,如溫度、鹽度、風、浪、捕食等影響較大,這些可(kě)能(néng)對外源細菌生長(cháng)、繁殖産(chǎn)生影響。因此,在現實微生物(wù)修複處理(lǐ)中(zhōng),要因地制宜,選擇合适的外源細菌進行修複。
2.1.2 生物(wù)刺激
生物(wù)刺激是指向石油污染區(qū)域添加營養鹽或表面活性劑等來促進微生物(wù)降解石油。在石油污染區(qū)域中(zhōng),石油烴往往是微生物(wù)唯一的碳源,易導緻微生物(wù)生長(cháng)緩慢,通過外加碳源能(néng)夠促進微生物(wù)生長(cháng),提高石油降解效率。如蘭貴紅等以玉米澱粉作(zuò)為(wèi)微生物(wù)外來碳源,修複質(zhì)量比為(wèi)2.3%的土壤石油污染,40 d的石油降解率達到67.25%,效果顯著。另外,石油污染會造成區(qū)域碳含量急劇增加,從而使氮、磷等營養元素成為(wèi)微生物(wù)生長(cháng)的限制因子,特别是在海洋環境中(zhōng),氮、磷濃度原本就較低,添加限制級營養元素能(néng)明顯提高微生物(wù)數量,促進石油降解。楊茜等研究證明,添加氮磷營養鹽的處理(lǐ)組8周的石油烴降解率能(néng)到達59.7%,遠(yuǎn)高于其他(tā)組;Zhao等的研究也表明,在3%的石油污染底質(zhì)修複過程中(zhōng),添加氮磷營養鹽後,微生物(wù)活性和石油去除效率均有(yǒu)明顯提升;雖然添加營養元素能(néng)夠有(yǒu)效提升微生物(wù)的石油降解效率,但是還需要評估對生态環境的影響,如在土壤中(zhōng)加入過多(duō)肥料會影響植物(wù)和農作(zuò)物(wù)生長(cháng),還會污染地下水;而在海洋等水域環境中(zhōng),添加過量的氮、磷營養元素,會導緻水體(tǐ)富營養化,誘發赤潮,形成二次污染。表面活性劑能(néng)夠分(fēn)散石油烴組分(fēn),使得微生物(wù)和石油充分(fēn)接觸,從而提高石油降解效率,常見的表面活性劑有(yǒu)非離子表面活性劑、生物(wù)表面活性劑和化學(xué)表面活性劑等。越來越多(duō)的研究發現,添加表面活性劑能(néng)夠促進微生物(wù)生長(cháng)、繁殖,提高石油降解效率。Moldes等從戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)中(zhōng)提取生物(wù)表面活性劑,并應用(yòng)于辛烷值濃度為(wèi)700、7 000 mg/kg的污染土壤中(zhōng),30 d的去除效率均達到76%,分(fēn)别是空白組的63.3、3.2倍。生物(wù)表面活性劑來源于生物(wù),因此應用(yòng)過程中(zhōng)不會産(chǎn)生二次污染,是一種既高效又(yòu)安(ān)全的生物(wù)刺激方法,應用(yòng)前景廣闊,缺點是價格相對較高。值得注意的是,在使用(yòng)表面活性劑時,需要測試對微生物(wù)的影響,有(yǒu)研究證實表面活性劑對微生物(wù)有(yǒu)一定的毒性,會抑制細菌的生長(cháng)。生物(wù)強化和生物(wù)刺激對石油降解效率的提高,不同研究的結論不盡相同,張秀霞等研究證明,生物(wù)強化,即外接微生物(wù)的接種量是影響土壤石油降解的最重要因素,氮、磷營養元素影響較大,表面活性劑次之;也有(yǒu)研究顯示,加入表明活性劑和氮、磷營養物(wù)質(zhì)的處理(lǐ)效果要比投加外源細菌好。這可(kě)能(néng)是因為(wèi),由于環境修複的不同,各處理(lǐ)的效果受影響的程度存在差異。而在現實微生物(wù)修複過程中(zhōng),生物(wù)強化和生物(wù)刺激往往是同時進行的,二者結合石油去除效果更好。
2.2 植物(wù)修複
植物(wù)修複技(jì )術興起于20世紀50年代,主要應用(yòng)于土壤污染的修複中(zhōng),具(jù)有(yǒu)成本低、環境影響小(xiǎo)、能(néng)使地表長(cháng)期穩定等特點,同時能(néng)改善土壤理(lǐ)化性質(zhì),消除污染土壤周圍的大氣和水體(tǐ)中(zhōng)的污染物(wù),有(yǒu)利于改善生态環境。植物(wù)的修複能(néng)力取決于所選擇植物(wù)的生物(wù)量、遺傳特性、根系發育狀況和年齡等因素,根系發達的植物(wù)能(néng)更有(yǒu)效地吸附和降解有(yǒu)機物(wù)質(zhì)。理(lǐ)想的修複植物(wù)應當具(jù)有(yǒu)污染耐受性強、生長(cháng)快、生物(wù)量大等特點。植物(wù)對石油的去除可(kě)分(fēn)為(wèi)3種途徑:①植物(wù)直接吸收、分(fēn)解和利用(yòng)石油化合物(wù),通過木(mù)質(zhì)化、礦化等作(zuò)用(yòng)将其轉化為(wèi)自身組分(fēn)或是CO2、H2O。②根際修複機制,一方面植物(wù)釋放有(yǒu)機酸、乙醇和蛋白質(zhì)等根系分(fēn)泌物(wù),促進根區(qū)微生物(wù)生長(cháng)、繁殖;另一方面微生物(wù)也有(yǒu)助于植物(wù)生長(cháng),從而提高石油去除效率,該途徑是植物(wù)修複中(zhōng)石油降解的主要方式。③植物(wù)的礦化作(zuò)用(yòng),即通過改變土壤的物(wù)理(lǐ)、化學(xué)性質(zhì),促進石油降解。因此,植物(wù)修複本質(zhì)上是一種土壤-植物(wù)-微生物(wù)共同作(zuò)用(yòng)的複合修複系統。大量的植物(wù)能(néng)夠參與到石油污染的修複中(zhōng)去,如黑麥草(cǎo)、紫花(huā)苜蓿、牽牛花(huā)、高羊茅、翅堿蓬、鳳仙花(huā)、蘆葦和大豆等均能(néng)有(yǒu)效提高石油去除率。Cai等發現鳳仙花(huā)對10 000 mg/kg以下石油烴濃度土壤有(yǒu)很(hěn)好的耐受性,種植後根際細菌和真菌迅速增殖,對5 000、10 000 mg/kg石油烴污染土壤的平均去除率分(fēn)别達到65.03%、55.50%,是自然條件下的2倍。Zhang等利用(yòng)牽牛花(huā)修複質(zhì)量分(fēn)數0.5%污染的石油土壤,127 d的石油去除率為(wèi)67.42%,比空白組高31.81%,且飽和烴去除率達到了82.52%,修複效果明顯。相比于單獨的植物(wù)修複,建立植物(wù)-微生物(wù)的聯合修複體(tǐ)系能(néng)夠更加有(yǒu)效去除石油污染,植物(wù)的代謝(xiè)分(fēn)泌物(wù)質(zhì)能(néng)夠促進根際微生物(wù)的生長(cháng),而微生物(wù)的存在可(kě)以提高植物(wù)對外界污染的抵抗力。劉永軍等建立黑麥草(cǎo)-不動杆菌聯合體(tǐ)系修複土壤石油污染,效果顯著,體(tǐ)系中(zhōng)60 d的微生物(wù)脫氫酶活性達到637.73 μg/(g·d),是單獨加黑麥草(cǎo)處理(lǐ)組的3.52倍,150 d的石油去除率達到53.08%,是單獨加黑麥草(cǎo)處理(lǐ)組的1.23倍;張麗等通過中(zhōng)試研究,發現堿蓬-降解菌的聯合修複體(tǐ)系能(néng)夠更加有(yǒu)效促進石油烴降解菌的繁殖和生長(cháng),修複期間細菌平均值達到7.2×105個/g,2個月的石油烴降解率達到47.3%,高于單獨加堿蓬處理(lǐ)組的36.1%。不同的植物(wù)對石油污染的去除效果存在差異,這與植物(wù)的總生物(wù)量、生長(cháng)速率和根系發育情況有(yǒu)關。研究發現,相同環境條件下,牽牛花(huā)的石油烴降解效率要高于紫茉莉,這一方面是因為(wèi)牽牛花(huā)的生物(wù)量較大,另一方面是牽牛花(huā)根基分(fēn)泌物(wù)更能(néng)刺激微生物(wù)生長(cháng)。丁正等比較了狗牙根、黑麥草(cǎo)、高羊茅的石油修複效果,發現石油去除效率與植物(wù)的莖鮮重和總鮮重呈正相關關系,生物(wù)量較大的高羊茅和黑麥草(cǎo)的石油降解率明顯高于生物(wù)量較小(xiǎo)的狗牙根;董亞明等研究也證實了蘆葦、沙棗和柽柳的石油去除效率高低依次為(wèi)蘆葦>沙棗>柽柳。另外,在植物(wù)修複的不同階段,石油的降解速率也有(yǒu)所不同,一般認為(wèi)修複前期降解速率較快,越到後期降解速率越慢,這可(kě)能(néng)是因為(wèi)後期殘留的都是難以降解的成分(fēn),導緻微生物(wù)數量和活性降低。
2.3 動物(wù)修複
研究發現,某些動物(wù)可(kě)提高土壤通氣效果,促進需氧微生物(wù)的繁殖,也可(kě)促進石油烴與微生物(wù)的充分(fēn)接觸,同時自身還能(néng)夠富集和代謝(xiè)石油類污染物(wù),從而可(kě)以應用(yòng)于石油污染修複之中(zhōng)。相比于微生物(wù)和植物(wù)修複方法,能(néng)夠應用(yòng)于石油污染修複的動物(wù)種類相對較少,現在研究較多(duō)的是利用(yòng)蚯蚓、沙蠶和線(xiàn)蟲等修複土壤石油類污染。Ramadass等将體(tǐ)重為(wèi)0.31~0.39 g,生長(cháng)狀況良好的蚯蚓應用(yòng)于南澳大利亞受機油污染土壤中(zhōng),發現一定濃度的石油烴組分(fēn)能(néng)夠在蚯蚓體(tǐ)内富集,并刺激蚯蚓的生長(cháng),同時對10 g/kg的機油污染土壤石油烴去除效果最好,28 d降解率超過60%,比空白組高3倍。Tian等發現,雙齒圍沙蠶可(kě)以通過生物(wù)擾動作(zuò)用(yòng),增強沉積物(wù)再懸浮過程,将沉積物(wù)中(zhōng)石油烴組分(fēn)帶到水體(tǐ)中(zhōng)降解,從而降低石油烴含量。蔡富才等研究也表明,雙齒圍沙蠶在短期内能(néng)夠對芘有(yǒu)明顯的富集作(zuò)用(yòng)。
2.4 微生物(wù)-植物(wù)-動物(wù)聯合修複
越來越多(duō)的研究表明,相比于單一的修複生物(wù),建立微生物(wù)-植物(wù)-動物(wù)的聯合生物(wù)修複體(tǐ)系能(néng)夠更加有(yǒu)效地降解石油,動物(wù)的生物(wù)擾動可(kě)以增加土壤中(zhōng)的氧氣和孔隙率,為(wèi)植物(wù)和微生物(wù)提供更加适合的生長(cháng)條件,同時植物(wù)的根際作(zuò)用(yòng)也能(néng)刺激微生物(wù)生長(cháng),提高石油降解效率。He等建立了惡臭假單胞菌+翅堿蓬+沙蠶的聯合生物(wù)修複體(tǐ)系降解土壤石油,結果表明,相比于翅堿蓬、翅堿蓬+微生物(wù)等處理(lǐ)方法,翅堿蓬+微生物(wù)+沙蠶處理(lǐ)組對石油烴和多(duō)環芳烴的去除率有(yǒu)顯著提高。此外,沙蠶還能(néng)夠改善土壤的pH,增強土壤酶活性。
2.5 生物(wù)電(diàn)化學(xué)修複
生物(wù)電(diàn)化學(xué)修複是一種新(xīn)型的生态修複技(jì )術,融合了生物(wù)學(xué)、電(diàn)化學(xué)和化學(xué)等多(duō)門學(xué)科(kē),原理(lǐ)是利用(yòng)微生物(wù)催化氧化有(yǒu)機污染物(wù)。相比于傳統的生物(wù)修複技(jì )術,生物(wù)電(diàn)化學(xué)修複将生物(wù)修複和能(néng)源再生結合,不但能(néng)夠有(yǒu)效去除石油污染,而且在修複污染的同時可(kě)以産(chǎn)生可(kě)觀的生物(wù)能(néng)。研究表明,利用(yòng)微生物(wù)燃料電(diàn)池(MFCs)等技(jì )術能(néng)夠有(yǒu)效去除環境石油污染:郭璇等利用(yòng)MFCs處理(lǐ)油田含油廢水,結果表明,水體(tǐ)石油含量去除率達到(81.8±3.0)%,同時能(néng)夠有(yǒu)效利用(yòng)石油廢水中(zhōng)的碳源産(chǎn)電(diàn)。Adelaja等研究發現MFCs的石油污染去除效果受鹽度和溫度的影響,60 d的試驗結果顯示,當鹽度為(wèi)1%,石油烴降解率達到91.6%,溫度為(wèi)40℃時,石油烴降解率達到97.1%。Li等利用(yòng)生物(wù)電(diàn)化學(xué)技(jì )術修複土壤石油污染,發現加入沙子能(néng)夠增加土壤空隙率,從而有(yǒu)效提高土壤中(zhōng)氧氣和質(zhì)子轉移,135 d的試驗表明,相比于對照組,添加沙子後石油烴降解率提高了268%。
3 問題與展望
生物(wù)修複技(jì )術以成本低、見效快和不易二次污染等優勢被越來越多(duō)地應用(yòng)于石油污染的修複中(zhōng)。目前,國(guó)内外的研究主要集中(zhōng)于微生物(wù)修複技(jì )術,對植物(wù)修複、動物(wù)修複特别是聯合修複體(tǐ)系還需要進一步進行研究。另外,微生物(wù)修複雖然優勢明顯,但是也有(yǒu)一定的局限性,一般來說,生物(wù)修複技(jì )術在低濃度石油污染環境中(zhōng)修複效果較好,高濃度石油則不利于修複生物(wù)的生長(cháng)、繁殖,此時就需要先用(yòng)物(wù)理(lǐ)修複或化學(xué)修複進行預處理(lǐ),降低石油濃度後進行生物(wù)修複,一方面可(kě)以提高生物(wù)修複效率,另一方面也可(kě)以回收石油,适當挽回經濟損失。此外,不同的修複生物(wù)對諸如溫度、鹽度和pH等環境因素的要求也不盡相同,在進行生物(wù)修複時,需要因地制宜,選擇合适的生物(wù)進行修複,這樣才能(néng)取得更好的修複效果。