生物修复在石油泄漏中的应用与效果

生物修复在石油泄漏中的应用与效果第一页，共三十二页，编辑于2023年，星期日LOREMIPSUMDOLORLorem石油泄漏Lorem石油泄漏事件Lorem生物修复Lorem生物修复在石油泄漏中的应用于效果第二页，共三十二页，编辑于2023年，星期日石油泄漏请在此输入您的副标题01第三页，共三十二页，编辑于2023年，星期日石油泄漏

石油污染是指在开采、炼制、贮运、使用的过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成的污染。当前主要是石油对海洋的污染，已成为世界性的严重问题。第四页，共三十二页，编辑于2023年，星期日石油泄漏土壤污染水污染大气污染石油污染第五页，共三十二页，编辑于2023年，星期日石油污染一是油气污染大气环境，表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后，发生理化反应污染;或燃烧生成化学烟雾，产生致癌物和温室效应，破坏臭氧层等。二是污染土壤，石油污染土壤的地方，寸草不生。三是污染地下水，我们现在生活的水资源被污染，以至于地方性癌症村屡屡皆是，这石油污染地下水的恶果是日日严峻。输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源，不仅造成土壤盐碱化、毒化，导致土壤破坏和废毁，而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统，最终直接危害人类。第六页，共三十二页，编辑于2023年，星期日美国墨西哥湾原油泄漏事件2010年4月20日夜间，位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36小时后沉入墨西哥湾，11名工作人员死亡。据悉，这一平台属于瑞士越洋钻探公司，由英国石油公司(BP)租赁。钻井平台底部油井自2010年4月24日起漏油不止。事发半个月后，各种补救措施仍未有明显突破，沉没的钻井平台每天漏油达到5000桶，并且海上浮油面积在2010年4月30日统计的9900平方公里基础上进一步扩张。此次漏油事件造成了巨大的环境和经济损失，同时，也给美国及北极近海油田开发带来巨大变数。受漏油事件影响，美国路易斯安那州、亚拉巴马州、佛罗里达州的部分地区以及密西西比州先后宣布进入紧急状态。事发当天，奥巴马在白宫表示，命令内政部长肯·萨拉查对路易斯安那州附近的“深水地平线”钻井平台爆炸沉没一事展开详尽调查，在30天内提交报告。美国国土安全部长纳波利塔诺宣布，漏油事件的影响已经不是英国石油公司还有它的承包商越洋钻探公司能解决得了的，美国政府或将大规模介入。有专家预计，救灾的花费会在10亿美元左右。第七页，共三十二页，编辑于2023年，星期日美国墨西哥湾原油泄漏事件泄漏清理石油持续从海下流出；天然石油很容易跟海水融在一起；产生的粘稠混合物很难燃烧，甚至很难清理；这个季节的这片海域是非常脆弱的新生命的诞生地；海岸线上有大量很难清理的沼泽。大风和海浪促使石油直接流向一些最敏感的海岸地区：路易斯安那州的沼泽地和周围各州。这里有三种类型的海滩：沙质海滩、岩石海滩和沼泽海滩。例如佛罗里达州的沙质海滩上的浮油最容易清除。最难清除的是沼泽地上的浮油，这里是深水地平线泄漏的石油最先流向的地方。沼泽非常脆弱，清理浮油的尝试会对它造成严重破坏。浮油一旦渗入，必须砍掉沼泽上的草才行。不过它还能渗透到土壤下面，在这种情况下很难清除石油。吃石油的正常细菌必须有氧气才能产生作用，在沼泽地的土壤里，它们没有足够氧气进行这一过程。此时正值墨西哥湾一年一度的鱼类产卵和浮游生物繁盛期，也是这个脆弱的生态系统最易遭受破坏的阶段。第八页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复请在此输入您的副标题03第九页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复的概念生物修复：是利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发的过程。

第十页，共三十二页，编辑于2023年，星期日原位生物修复

原位生物修复的主要技术手段是：1.营养物质2.溶解氧3.微生物或酶4.表面活性剂

5.补充碳源或能源主要方法有投菌法、生物培养法、生物通气法、生物注射法、生物冲淋法、土地耕作法、有机粘土法、原位微生物-植物联合修复。这几种原位修复技术主要表现在供给氧的途径的差别上。一般来说，土地耕作法、生物通气法、适合于不饱和带的生物修复，土壤冲淋法和生物注射法饱和带和不饱和带的生物修复。用于降解过程的微生物通常是土著微生物体系。主要用于有机污染物的土壤修复。

第十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复在实际应用中需考虑以下几项前提条件①具有代谢活性的微生物必须存在⑦②这些微生物在降解化合物时必须达到相当大的速率，并且能够将化合物浓度降到符合环保的标准。③④⑤⑥这些微生物在修复过程中生成的产物必须没有毒性。污染场地必须不包含对降解菌种有抑制作用的物质，否则需要先行稀释或将该抑制剂无害化污染场地或生物反应器的条件必须有利于微生物生长或保持活性目标化合物必须能够被微生物利用技术费用必须尽可能低第十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期日分类根据修复技术的不同，可分为原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复不需将土壤挖走或将地下水抽至地面上处理，污染物可在原地被降解清除，修复时间较短，就地处理的操作简便，费用较低，人类直接暴露在污染物的情况下机会减少，但较难控制。异位生物修复则需要将污染物质通过某种途径从污染现场运走，这种运输可能会增加费用，但处理过程中，便于对修复过程进行控制。生物修复起源于有机污染物的治理，近年来也向无机污染物的治理扩展。生物修复技术已成功应用于清除或减少土壤、地下水、废水、污泥、工业废物以及气体中的化学物质。第十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期日异位生物修复污染物的异位生物涉及各种类型的生物反应器的利用。异位修复有两种途径：一是先挖出土壤暂时堆放在某一个地方，待原地工程化准备后再将污染土壤运回处理；二是从污染地挖出土壤运到一个经过工程化准备的地方堆埋。经生物处理后的土壤运回原位修复处理是将受污染的土壤挖掘起来，并将其运到处理现场，与水混合后，投入接种微生物的反应器内进行处理，经处理的土壤脱水后在运回原地，其工艺类似于污水的生物处理。第十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复在石油泄漏中的应用与效果请在此输入您的副标题04第十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期日石油泄漏--土壤污染石油泄漏-水污染石油泄漏--大气污染生物修复在石油污染中的应用第十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期日热处理热处理法是通过焚烧或煅烧，可净化土壤中大部分有机污染物。但同时亦破坏土壤结构和组分，且价格昂贵而很难实施。A化学浸出B生物修复20世纪80年代化学浸出和水洗也可以获得较好的除油效果。但所用的化学试剂的二次污染问题限制了其应用。生物修复——土壤石油污染土壤处理发展进程第十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复——土壤石油污染

土壤石油泄漏处理发展进程早在20世纪70年代。为了解决输油管线和储油罐发生故障漏油和溢油时土壤被石油污染的问题，美国埃索石油公司就已经开始寻找清洁的生物解决方法，并且其实验室研究找到一种有效的“细菌播种法”，开了生物修复石油污染土壤先河。上世纪80年代以来，污染土壤的生物修复技术越来越引起人们的关注。生物修复技术也取得了很大进步，正在逐渐成熟。第十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复——土壤石油污染

土壤石油泄漏处理发展进程

而今，世界各国都开始采用生物的方法来修复石油污染，处于世界领先水平的有俄罗斯、丹麦、美国和德国的生物技术，北京大学环境学院作为国内先驱，已于上世纪90年代开始研究，其合作企业南洋东华生物公司已有成功的修复技术应用于世。国外微生物石油降解技术的应用，经过国内多家科研机构的研究证明，不如本土菌效果优越。而北京大学作为石油污染修复的先驱，其"BDB系列生物降解菌"已经开始在中国各大油田乃至世界他国油田发挥着功效。第十九页，共三十二页，编辑于2023年，星期日土壤石油污染——原位生物修复技术

BDB系列生物降解菌南洋东华公司与北京大学环境学院联合研制的产品“生物降解菌BDB-a”，其英文全称为aerobicbio-degradationbacteririal，属北京大学自主研发的、专为降解石油烃的混合菌群。该菌群不是遗传工程的产物，而是采自中国胜利、长庆、大庆、大港、新疆、辽河、江汉等油田，经过精选复壮而成，能耐高污染浓度，为含油污泥、钻井岩屑、碱渣等石油污染物作为第二阶段好氧修复之用，能够快速降解石油烃。其稳定性强，使用安全方便，无毒，无腐蚀，对人畜动植物无害，生态环保。污染土壤经过南洋东华公司BDB菌处理过程中，所有多环芳烃的降解都很明显。但是，修复过程中，对于环境的温度较敏感。所以建议在气温大于10℃的月份进行，且建议维持时间超过60天。第二十页，共三十二页，编辑于2023年，星期日01微胶囊封装工艺微胶囊工艺微生物既不是死亡也不是活着状态，而是处于暂无活性的“睡眠”状态。当产品与水混合，其保护层被溶解，以确保最高剂量的第一代细菌投入工作。该专利微胶囊工艺可使产品保质期延长。02高效菌株与酶完美结合南洋东华的配制使之可以立即发挥功效03最短的处理周期以最短的处理周期消除污染，提供自然和生物补救方式04性价比高提高生物反应器的的工作效率同时降低运行成本BDB系列生物降解菌工艺优点第二十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期日石油石化行业生产、炼制、运输过程中油泥修复油基钻井岩屑治理造船修船重油污染修复港口油泥治理海上石油泄漏修复除以上应用外，还有多种关于石油泄漏污染的治理应用。土壤石油污染——原位生物修复技术BDB系列生物降解菌产品应用第二十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期日异位生物修复技术预制场法堆置处理法现场处理法厌氧生物处理法生物反应器土壤石油污染——异位生物修复目前治理技术不断提高，由北京大学环境学院黄教授团队研究的生物修复技术尚处于世界领先水平，采用北京大学设计的场地生物反应发生器结合本土降解菌BDB修复效果较好。第二十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期日土壤石油污染——异位生物修复a.现场处理法近年来国外石油烃污染生物处理的研究很多，其中土壤耕作处理是现场处理土壤污染常用的方法。被污染的废物施在土壤上。通过施肥、灌溉和加石灰等管理措施，保持氧气、水分和pH的最合适值，并进行耕作以改善土壤的通气状况，确保在污染废物和下面土层中污染物的降解。降解过程所用的微生物多为土著微生物。但是要提高效果还需要引入驯化的微生物。b.预制床法现场处理中土壤耕作处理最大的缺陷是污染物可能从处理区迁移。预制床的设计可以使污染物的迁移量减至最小，因为它具有滤液收集和控制排放系统。预制床的底面为渗透性低的物质，如高密度的聚乙烯或粘土。将污染土壤转移到预制床上，通过施肥、灌溉，调节pH，有时还加入微生物和表面活性剂，使其最适合污染物的降解。与同一区域的原位处理技术相比，预制床处理对三环和三环以上的多环芳烃的降解率明显提高。第二十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期日土壤石油污染——异位生物修复c.堆制处理法土壤的堆制处理就是将受污染的土壤从污染地区挖掘起来，防止污染物向地下水或更大的地域扩散.运输到一个经过处理的地点(布置防止渗漏底，通风管道等)堆放，形成上升的斜坡，并进行生物处理。堆制法是生物修复技术中的一种新型替代技术。堆制处理过程对污染土壤中的多环芳烃降解，多环芳烃的降解随着苯环数的增加而降低。当多环芳烃的初始浓度提高约50倍时，除荧、蒽外，其他多环芳烃的降解随着污染浓度的提高而降低。d.厌氧生物修复法修复受石油烃污染土壤的研究已开发了生物堆层、堆肥及土壤泥浆反应器等好氧修复工艺，但分离获得某些降解菌时。一些降解菌伴有产生高生态风险的产物。最近的研究表明以厌氧还原脱氯为特征的厌氧微生物修复技术有很大的潜力。第二十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期日土壤石油污染——异位生物修复e.生物反应器法生物反应器法是将污染土壤置于一专门的反应器中处理。生物反应器一般建在现场或特定的处理区。通常为卧鼓形和升降机形，有间隙式和连续式两种。因为反应器可使土壤与微生物及其他添加物如营养盐，表面活性剂等彻底混合，能很好的控制降解条件，因而处理速度快，效果好。生物反应器处理的过程为:先挖出土壤与水混合为泥浆，然后转入反应器。为了提高降解速率，常在反应器先前处理的土壤中分离出已被驯化的微生物，并将其加入到准备处理的土壤中。第二十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期日土壤石油污染——植物修复技术目前，对土壤有机污染的生物修复研究较多，但是，多集中在微生物作用上。事实上，植物对污染物的去除起着直接和间接的重要作用。植物生物修复是利用植物体内对某些污染物的积累、植物代谢过程对某些污染物的转化和矿化，植物根圈与根茎的共生关系增加微生物的活性的特点。加速土壤污染物降解速度的过程。第二十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期日土壤石油污染——植物修复技术植物修复的方式包括植物提取、植物降解和植物稳定化三种。植物提取是指利用植物吸收积累污染物，待收获后才进行处理。收获可以进行热处理，微生物处理和化学处理。植物降解是利用植物及相关微生物区系将污染物转化为无毒物质。植物稳定化是指植物在同土壤的共同作用下.将污染物固定，以减少其对生物与环境的危害。植物根际使土壤环境发生变化，起到了改善和调节作用，从而有利于污染物的降解。因此通过选择适当植物和调控土壤条件等手段，可以实现污染土壤的快速修复。植物修复方法第二十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复——水体石油污染水体石油污染和土壤治理不同，水具有流动性，不及时处理会使污染范围以很快的速度不断扩大。因此，水体石油污染首先是控制污染然后再对污染水进行处理。对收集上来的污水以及石油工厂排出来的石油污水采用生物处理法。生物处理法也称生化处理法。生物处理法是处理废水中应用最久、最广和相当有效的一种方法。它是利用自然界存在的各种微生物，将废水中有机物进行降解，达到废水净化的目的。各地江河、海洋、湖泊，为避免生物入侵带来潜在危害，研究中建议采用本土微生物修复。同时，本土微生物的地域性优势表现明显。在中国，北京大学环境学院保存着百余种中国各大油田的样本菌株，可以为中国区域石油海上污染做出贡献。（石油污染水体修复直接采用BDB-a生物降解菌修复，在污染区建池、防渗处理，阶段性定量投入BDB-a生物降解菌，污染水体被修复后COD、BOD等指标均得到控制。）第二十九页，共三十二页，编辑于2023年，星期日生物修复——水体石油污染

海洋、江河、湖泊水体治理对海洋、江河、湖泊石油污染治理，目前仅限于化学破乳、氧化处理方法进行分解处理和机械物理的方法进行净化吸附。清除海洋、江河、湖泊石油污染是非常困难的。防止油水合二为一的唯一选择是喷洒清除剂，因为只有化学药剂才能使原油加速分解，形成能消散于水中的微小球状物。清除水面石油污染还有一些物理方法，如用抽吸机吸油，用水栅和撤沫器刮油，用油缆阻挡石油扩散。第三十页，共三十二页，编辑于2023年，