微生物修復(fù)石油污染土壤的4類核心技術(shù)

　　摘要：石油類物質(zhì)進(jìn)入到土壤中不僅破壞原來生態(tài)系統(tǒng)，而且嚴(yán)重?fù)p害身體健康。目前，針對石油污染土壤微生物修復(fù)手段是一種新興實(shí)用的污染物治理技術(shù)，主要包括：生物刺激、生物強(qiáng)化、固定化微生物技術(shù)和植物-微生物聯(lián)用技術(shù)。其具有成本低、效率高、消耗少、對環(huán)境影響小和無二次污染的優(yōu)點(diǎn)，正逐步成為石油污染土壤治理的熱點(diǎn)領(lǐng)域，然而微生物修復(fù)技術(shù)在環(huán)境中應(yīng)用也同時具有不確定性和潛在的風(fēng)險(xiǎn)。文章著重介紹國內(nèi)外目前主要的微生物修復(fù)手段的研究成果及進(jìn)展情況，并對微生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了合理展望。

　　目前認(rèn)為石油污染土壤的形成途徑有三種：① 落地油污染;② 污水排放和灌溉;③ 空氣污染。石油一旦污染土壤，自然修復(fù)過程十分緩慢，其理化性質(zhì)以及土壤機(jī)械組成等會發(fā)生改變，進(jìn)而直接或間接地影響農(nóng)作物生理過程。20世紀(jì)80年代以前，處理石油污染土壤的主要方法是物理或化學(xué)方法，這些方法不僅成本高，且后續(xù)處理比較困難。80年代以來，人們將注意力轉(zhuǎn)向生物法治理石油污染土壤，通過改變生物外部生活環(huán)境和依照生物自身的遺傳變異規(guī)律提高石油降解速度和程度，具有手段多樣化、降解程度高、代謝旺盛且代謝物無毒害的特點(diǎn)，被認(rèn)為是生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最有價值和對土壤修復(fù)較為徹底、最有前途的污染修復(fù)技術(shù)。

　　環(huán)境中降解石油的微生物

　　自然界中能降解石油烴的微生物廣泛存在于土壤圈、水圈等圈層中。許多微生物有以石油烴為唯一碳源和能源而生長的能力。目前已發(fā)現(xiàn)100多個屬、200多種微生物能夠氧化降解一種或多種石油烴類。目前研究表明，能夠降解石油烴的微生物，主要是細(xì)菌和真菌。在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的石油烴類降解主要依靠細(xì)菌，而在淡水和陸地生態(tài)系統(tǒng)中的石油烴類降解中占主導(dǎo)地位的則為真菌。運(yùn)用微生物治理石油污染是因?yàn)槠涮攸c(diǎn)是：種類多、分布廣、個體小、繁殖快、比表面積大、容易變異等。

　　微生物降解石油時，其內(nèi)部發(fā)生一系列酶促反應(yīng)，會產(chǎn)生氧化還原、脫羧、脫氨、脫水等作用，因此對于石油降解、物質(zhì)能量利用會更加高效。微生物高繁殖率以及遺傳變異性大使它的酶體系能夠以最快的速度適應(yīng)外界環(huán)境的變化，從而使微生物在環(huán)境治理上顯示出高效性和多樣性，又避免了二次污染的問題。土壤中常見的石油降解細(xì)菌屬名列表如下：

　　降解石油化合物的微生物屬名

　　細(xì)菌 真菌 無色桿菌屬Aomobacter 分支桿菌屬 Mycobacterium 枝頂孢屬 Acremonium 擬青霉屬 Paecilomyces 不動桿菌屬Acinetobacter 細(xì)桿菌屬 Microbacterium 曲霉菌屬 Aspergillus 青霉菌屬 Penicillium 產(chǎn)堿桿菌屬 Alcaligenes 諾卡氏菌屬 Nocardia 白僵菌屬 Beauveria 莖點(diǎn)霉屬 Phoma 節(jié)細(xì)菌屬 Arthrobacter 變形桿菌屬 Proteus 葡萄孢屬 Botrytis 紅酵母屬 Rhodotorula 放線菌屬 Actinomycetes 假單胞菌屬 Pseudomonas 假絲酵母屬 Candida 酵母屬 Sacomyces 芽孢桿菌屬 Bacillus 沙雷氏菌屬 Serratia 金孢子菌屬 Chrysosporium 齒梗孢屬 Scolecobasidium 短桿菌屬 Brevibacterium 螺菌屬 Spirillum 枝孢屬 Cladosporium 穗霉屬 Spicaria 色桿菌屬 Chromobacterium 鏈霉菌書 Streptomyces 旋孢腔菌屬 Cochliobolus 彎頸霉屬 Tolypocladium 棒狀桿菌屬 Corynebacterium 弧菌屬 Vibrio 柱孢屬 Cylindrocarpon 粘囊孢屬 Graphium 纖維菌屬 Cytophage 得巴利氏酵母屬 Debaryomyces 腐質(zhì)霉屬 Humicola 棒狀桿菌屬 Coryneforms 鐮刀菌屬 Fusarium 被孢霉屬 Mortierella 歐文氏菌屬 Erwinia 地絲菌屬 Geotrichum 木霉屬 richoderm 黃桿菌屬 Flavobacterium 膠枝霉屬 Gliocladium 微球菌屬 Micrococcus 念珠菌屬 Monilia

　　其中假單孢菌屬(Pseudomonas)、節(jié)核細(xì)菌屬(Arthrobacter)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、無色桿菌屬(Aomobacter)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、棒狀桿菌屬(Corynebacterium)、微球菌屬 (Micrococcus)、諾卡氏菌屬(Nocardia)、分支桿菌屬 (Mycobacterium);氣單胞菌屬(Aeromonas)、芽胞桿菌屬(Bacillus)、拜葉林克氏菌屬(Beijerinckia)、藍(lán)細(xì)菌屬(Cyanobacteria)、紅球菌(Rhodococcus)和弧菌屬(Vibrio)能夠很好地降解石油烴;而常見的石油降解真菌屬為木霉屬(richoderma)、青霉屬 (Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)、被孢霉屬(Mortierella)等。