海洋石油污染生物修复技术.docx

海洋环境保护12海洋信息2008年

海洋环境保护

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海洋石油污染生物修复技术

毛天宇1，2，刘宪斌1，李亚娟1，2

（1.天津科技大学天津市3004572.交通部天津水运工程科学研究所天津市300456）

摘要石油泄漏是海洋环境的重要污染物之一，生物修复技术已逐渐得到广泛应用。本文从海洋石油污染物的来源、转化过程、降解机理和影响生物降解因素等方面，论述了生物技术对泄漏入海的石油类污染物的处理技术经验，以及国内外对于生物修复海洋石油污染取得的成果和存在的问题。

关键词海洋石油污染生物修复技术

生物修复是指生物催化降解环境污染物，减少或最终消除环境污染的受控或自发过程。生物修复的基础是自然界中微生物对污染物的生物代谢作用，由于自然界生物修复过程一般较慢，难以推广应用，因此一般指人为条件下的生物修复。20世纪90年代以来，生物修复技术在石油污染治理方面逐渐成为核心，取得了理论突破和重要成果[1]。国内学者也做了大量工作，但主要为石油污染土壤和地下水的生物修复研究[2]，对海洋石油污染的生物修复研究相对较少。

1海洋环境中石油的归宿和转化过程

石油烃在海洋环境中的转化过程和归宿受物理、化学和生物作用的影响。低分子烃类（C15以下）受蒸发影响进入大气，在大气中受光化学氧化、降解后，能以原来的形式回到海洋的数量极少。进入海洋的石油烃经海空输移，可减少一半以上。海面油膜能进行光氧化作用，而表面海水中油组分也可进行光氧化降解，这种转化对于芳烃和杂环芳烃有较大作用。生物转化可分为两个方面：一是海洋微生物对石油的降解作用；二是海洋生物对石油烃的摄取作用。微生物降解石油烃的速率主要与微生物的种类、数量及其介质温度有关，与石油组分的性质和分散程度有关，分散程度大，降解速率大。海洋植物也能富集和降

收稿日期：2007年12月15日

资金项目：天津科技支撑计划重点项目（07ZCKFSF02000）

解海水中的部分石油烃。

吸附和沉淀作用可使海洋中的石油进入沉积物中，途径常有3种：(1)由于轻组分挥发和溶解使残留物密度增加，从而生成固态小球下沉。(2)油膜或分散的油滴附着在悬浮颗粒上而沉降到海底。(3)溶解的石油烃吸附在固体颗粒物上沉积。向海底迁移的速度主要与海水中固体颗粒物的沉积速度有关。进入沉积物的石油烃又会受底泥微生物的降解。然而，由于沉积物中缺氧，又不易受到阳光照射，降解速率比海水中慢。

石油降解微生物主要分布于近海、海湾等石油污染严重地区，这些地区石油降解微生物的数量多。石油降解微生物的数量和石油的多少无关，而与细菌数量有关，即海水中养分多，则细菌数量多，相应地石油降解微生物也多。因此，在远洋由于营养贫乏，石油降解微生物很少，一旦受污染，不易消除，后果严重。降解石油微生物通常生长在油水界面上，而不是油液中。

2生物修复中的主要影响因素

2.1石油的理化性质

石油烃生物降解的程度取决于油的化学组成、微生物的种类和数量以及环境参数。石油在海水中存在的物理形式对石油的生物降解有很大影响。液态芳烃在水—烃界面能被细菌代谢，但

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固态时很难被利用。石油化学组分不同也明显地影响其被降解的速率。在各组份中，饱和烃最容易降解，其次是低分子芳香族烃类化合物，高分子芳香族烃类化合物、树脂和沥青质则极难降解。不同烃类化合物的降解率是：正烷烃＞支链烷烃＞低分子芳香烃＞多环芳烃。石油烃类化合物成分的差异直接影响其生物降解速率，低硫、高饱和烃的粗油最易降解，高硫、高芳香烃类化合物的纯油很难降解[3]。

2.2微生物种类

石油降解微生物的种类和数量对海洋石油烃的降解有明显影响。不同微生物种类对石油烃的降解能力差别较大，同一菌株对不同烃类的利用能力差别也较大，混合培养的微生物对石油烃的降解比纯培养快。石油污染能够诱导降解石油的微生物种群生长，未受石油污染地区的石油降解菌不到1