石油污染土壤的生物修复技术研究_图文

1、土壤（），（）：石油污染土壤的生物修复技术研究李春荣，王文科，柴丽红（长安大学环境科学与工程学院，西安）摘要：从炼油厂污水池底泥中驯化、分离、筛选，得到种优势石油降解菌。采用摇床培养，研究了各优势菌和混合菌对石油烃的降解性能：采用黄豆、苜蓿和混合菌对石油污染土壤进行了植物一微生物联合修复试验。结果表明，种菌和混合菌天可将初始质量浓度为的石油烃依次降解、和：运行天，苜蓿、黄豆试验田污染土壤中的石油烃减少和；外源混合菌的施加使两种植物的降解率分别提高到和。苜蓿或黄豆一土著微生物源混合菌联合修复石油污染土壤效果显著。关键词：土壤：石油污染；黄豆；茵蓿：生物修复中图分类号：在原油生产、储运、加工和使用

2、等过程中，都会有些原油洒落地面，使土地受到污染，对环境产生严重影响川。因此，石油污染土壤的治理研究受到国内外专家学者的普遍重视【堋。目前，国内外采用的治理方法主要有物理处理、化学处理和生物处理技术，其中，石油污染土壤的生物修复以其操作简单、费用低廉、场地适应性强、无二次污染等特点而倍受关注【。国内有关石油污染土壤的生物修复大多还限于实验室研究阶段，利用植物与微生物联合修复的田间试验研究报道甚少【】。本文以黄豆、苜蓿为供试植物，以自主分离的株高效石油降解菌为外源菌，通过田间模拟试验研究了植物微生物对石油污染土壤的联合修复作用，为石油污染土壤的原位修复提供技术支持。材料与方法材料、试剂与仪器供试种

3、子和土壤黄豆（）品种陕豆，苜蓿（）品种为金王后，均购于陕西洛川县种子公司。试验场地设在陕北黄土高原洛川塬。土壤类型为粉质黏土，肥力适中，前茬作物为蔬菜，土壤值为，总有机，总含量为，总含量为，阳离子交换量（），土壤中嗜油菌背景值为×。试验用石油及底泥原油由延安炼油厂提供，相对密度，属于石蜡基原油。底泥取自延安炼油厂污水池。 培养基牛肉膏蛋白胨培养基：牛肉膏，蛋白胨，水；液体石蜡一无机培养基：，适量，蒸馏水，液体石蜡体积分数或或：含油培养基是将上述培养基中源替换为的原油【。正十六烷、异辛烷和苯标准品购自。主要仪器型红外分光测油仪（北京华夏科创仪器技术有限公司），型紫外分光光度计（上海光谱

4、仪器有限公司），一电子天平（瑞士梅特勒一托利多公司），总有机测定仪（日本岛津公司）。实验方法石油降解菌的驯化与分离将经破碎处理的底泥上清液接种到含液体石蜡一无机培养基，（）、摇床培养至培养液变浑浊，取其中接种于含液体石蜡一无机培养基中。继续摇床培养至培养液浑浊，同样的方法可得到液体石蜡一无机培养基培养液。取含液体石蜡一无机培养基培养液，经稀释后，接种子牛肉膏蛋白胨培养基，（）恒温箱培养，用环针挑取不同菌落特征的菌株进行反复分离纯化，纯化后的菌株保存于牛肉膏蛋白胨培养基斜面，冰箱保藏。基金项目：国家自然科学基金项目（）资助。作者简介：李春荣），男。陕西洛川人，副教授，博士研究生主要从事水，士污染

5、生物治理研究。：第期李春荣等：石油污染土壤的生物修复技术研究高效石油降解菌的筛选各单菌株斜面于（）恒温箱培养活化后，分别接种到牛肉膏蛋白胨培养基，于（）、摇床扩大培养天。取撑、撑、撑、撑菌扩大培养菌悬液（含菌量为”）分别接种到石油烃初始质量浓度为的含油无机盐培养基中：取种菌株扩大培养液各作为混合菌，接种到上述含油无机盐培养基中，摇床培养天。不同时期取样，用的石油醚（，处透光率）萃取次，萃取液经无水硫酸钠干燥后转入比色管中，定容至刻度。以石油醚作为参比液，用紫外分光光度计测定不同时期培养液中石油烃质量浓度（，；“，石英比色皿）。实验另设不接种微生物空白对照组（），每一处理次重复计算平均降解率。田

6、间试验试验田分为黄豆试验区（，），苜蓿试验区（，）和无植被对照区（）。”是指于深的耕作土层拌入质量分数为的原油。具体方法为：利用环刀法测定供试土壤的体积质量，通过含水率测定结果计算出供试土壤的平均密度，进而计算出各试验区所需加入的原油质量。将计算量的原油均匀地喷洒在地面，待原油大部分下渗后用锄头从不同方向反复锄动并用铁耙反复耙耱，当日喷灌浇水一次，次日早、晚各锄、耙一次，第日再次锄、耙、耱，多点取样测定土壤中石油烃初始质量浓度，然后下种。”是指试验区土壤中除拌入质量分数为的原油外，分别于下种后的、和天各施上述分离筛选的外源混合菌一次，施菌剂量为，菌悬液含菌量为。每块试验区面积×，黄豆

7、的行距，株距，共行，每行株；苜蓿的行距，每行点种粒。各试验区均设一组平行试验区。播种前，生育季节和施菌后适时灌溉，采用常规田间管理。于每次施菌后的第天取样，统计各试验区嗜油细菌的数量；测定不同时期土壤中石油烃的质量浓度，根据污染土壤中石油烃初始质量浓度计算石油烃降解率。分析方法微生物计数采用稀释平板计数法。土壤中石油烃含量采用非分散红外分光光度法测定【们。菌株的鉴定根据细菌分类手册的标准，对分离到的菌株进行初步的形态观察和相关生理生化试验，初步鉴定到属【¨。结果与讨论高效石油降解菌的筛选与降解性能 实验选用的群、甜、撑、撑株纯化单菌株及其混合菌株（），于、和天时的石油烃降解率测定结果

8、见表。表分离菌对石油烃的降解率注：表中数据为平均值标准差白）：同列数据不同字母表示在水平上差异显著，下表同由表可见，株菌对石油烃均有一定的降解能力。础和撑菌天降解率达到和，天降解率为。和；群和群降解速度相对较慢，但天其降解率也分别达到了和。混合菌降解速度高于种单菌株，天降解率达到。这可能是因为单一菌株培养时只能代谢一定范围内不同种类的烃，对石油这样一个复杂的混合物将具有不同酶活力的菌株进行混合培养对石油烃降解会产生协同和共代谢作用。天后由于挥发等非生物降解趋于缓慢，基本稳定在左右。第天撑、撑、群、硝单菌和混合菌生物降解率分别为、和，生物降解占主导地位。田间试验石油烃降解田间试验各处理单元土壤中

9、嗜油细菌数统计结果及石油烃降解率测定结果见表和表。可见，运行土壤第卷至天各处理降解率与对照无显著差异，这是因为这一时期黄豆、菖蓿均处于幼苗期，根系纤细、弱小，根际增效作用不明显，石油烃的去除主要依靠自然挥发的非生物降解和少量适应性较强的土著微生物的生物降解。天种处理的降解率明显高于对照，且、区降解率分别较、高出和；天以后各处理石油烃降解速度明显加快，这与试验区嗜油菌数量的变化是一致的。至天，和处理的降解率分别高出对照和。这是因为这一时期植物本身可以吸收、积累和降解部分石油烃，更重要的是植物根际圈已形成，为微生物提供了旺盛的最佳生长场所，根际区的微生物与植物形成共生作用并增加了生物酶的多样性或产

10、生特种酶，降解不能被细菌或真菌单独转化的有机物（如芳香烃）；植物根区分泌物（糖、蛋白质、氨基酸等低分子有机物）可刺激细菌的生长繁殖；植物的转移氧化作用，使根区的好氧代谢加快进行引。天，、区嗜油菌数量分别较、区增加了倍和倍；天，、区的降解率较、提高了和，分别达到和。外源混合菌的投加对生物修复起到了强化作用。这是因为供试菌（芽孢杆菌、假单孢 菌，节杆菌和微杆菌）是来自于微生物多样性的含油底泥，它们不仅对石油烃具有强的降解能力，而且对石油污染的环境有较强的适应生【。其次，植物根际圈存在的丰富有机质营养物不仅为外源菌的生长、繁殖提供了充足营养源，而且外源菌在对根际圈中的某些有机质或石油烃代谢时，可能刺

11、激某些原本不能转化或转化石油烃非常慢的土著微生物利用石油烃，加快石油烃的降解。表土壤中嗜油细菌数统计结果表各处理区石油烃的降解率降解菌株的鉴定对实验选用的株菌进行了菌体形态特征及生理生化试验，结果见表。根据常用细菌鉴定方法初步确定撑为芽孢杆菌属，为假单孢菌属，蒯为节杆菌属，群为微杆菌属。表株试验菌株鉴定结果结论（）通过梯度驯化分离筛选的！，捍，撑和撑高效石油降解菌，天石油烃降解率分别达到、和。初步鉴定株菌分别为：芽胞杆菌属（），假单孢菌（），节杆菌属（），微杆菌属（）。（）选用株菌的混合菌为外源菌与苜蓿、黄豆两种植物对石油污染土壤进行植物一微生物联合修复，处理天石油烃的降解率分别达到和，取得了

12、较好的修复效果。参考文献：【】：，：第期李春荣等：石油污染土壤的生物修复技术研究秦煜民，隋智慧，魏有权应用生物修复技术处理石油污染土壤石油与天然气化工，（）：黄廷林，解岳，王晓昌，王志盈，杨永哲，任勇翔，张荔延河沉积物的石油污染调查与分析环境工程，（）：孙庆蜂余仁焕石油污染土壤处理技术研究的进展国外金属矿选矿，。（）：陈燕，李寅，堵国成，陈坚石油污染水体的生物修复水处理技术，（）：任磊。黄廷林石油污染土壤的生物修复技术安全与环境学报，。（）：，（）。（）：。，（）：。，。，（）：李春荣，王文科，曹玉清。王丽娟石油污染土壤的生态效应及修复技术研究环境科学与技术。（）：邹德勋，骆永明，徐凤花，滕应

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15、WANG Wen-ke， CHAI Li-hong作者单位：长安大学环境科学与工程学院,西安,710054刊名：土壤英文刊名： SOILS 年，卷(期：2008，40(5引用次数：0次参考文献(24条1. Betts WB Bioremediation:An alternative treatment for oil pollution 19932. 秦煜民. 隋智慧. 魏有权 应用生物修复技术处理石油污染土壤期刊论文-石油与天然气化工 2002(63. 黄廷林. 解岳. 王晓昌. 王志盈. 杨永哲. 任勇翔. 张荔 延河沉积物的石油污染调查与分析期刊论文-环境工程2000(44. 孙庆峰.

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