微生物治理石油污染浅析

高君君

摘要：概述了石油污染的原因及其危害，微生物降解石油污染的发展概况、影响因素，提出了更好处理石油污染的方法是以生物降解为主，配合使用化学处理剂，且使用的化学处理剂不会对微生物的生长过程产生影响。

关键词：污染;环境;微生物治理

中图分类号：X172

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）2-0119-02

1 石油污染及其危害

石油是人类最主要的能源之一，主要由碳氢化合物混合而成，是一种粘稠的、深褐色的、具有特殊气味、易燃的油性液体，被人们称为“工业血液”。由碳和氢化合成的烃类是石油的主要组成部分，主要有烷烃、环烷烃、芳香烃等。随着社会的进步，石油产品需求量剧增，石油的大量开采及其加工品（汽油、煤油、柴油、重油、润滑油等）的广泛使用，造成环境（土壤、海洋、地下水）中石油污染越来越严重，目前石油污染已成为世界性的环境问题。

2 微生物治理石油污染概况

利用微生物治理石油污染普遍引起该领域的关注，最早关于这方面的报道见于20世纪40年代，微生物降油的作用原理是利用微生物以石油中的碳源进行生长，所发生的新陈代谢作用来分解环境中的石油，从而使被石油污染的环境得以治理。该方法可节约成本，且不会对环境造成二次污染。世界各国进行了大量利用微生物降解石油烃的研究工作。笔者将对微生物治理石油污染物的工作分污水和污泥两大类分别概述。

2.1 含油污水处理的方法

（1）隔油法。利用隔油池可去除污水中的粗分散油和游离油。但因乳化油和细分散油在体系中的稳定性，无法去除，还需利用气浮法对其迸一步处理。

（2）气浮法。利用气泡在污水中上浮吸附的作用，去除污水中的油滴和污染物。

（3）重力沉降法。利用油的密度比水小，在水中会上浮的原理，使油从污水中分离出来。

（4）吸附法。在废水中添加吸附剂，吸附含油废水中的油，达到除油的目的。

（5）絮凝法。往废水中加入少量表面活性物质或电解质溶液产生絮凝反应，通过沉降、离心等分离方法，将废水中的杂质凝聚与油泥除去。

（6）氧化还原法。将氧化剂加入废水中，通过各种化学反应，将亲水性有机胶团转变为疏水性易凝聚過滤的絮状物除油。

（7）微生物法。利用微生物法对经过一系列处理后仍无法达到国家排放标准的污水进一步处理，可显著降低废水中油的含量。

2.2 微生物对含油污泥的处理

（1）焚烧法。焚烧能耗大，可以去除绝大多数有机物，但油资源不能再利用，且燃烧过程会对大气产生污染。

（2）洗脱法。该法费用低、投资少，且可回收洗脱的石油。

（3）固定法。将废泥中加入固化剂后对其进行循环利用，如制砖或铺路，但该法除油率较低，污染物没有得到彻底去除。

（4）萃取法。利用萃取剂把污泥中的污染物提取出来，但是对萃取剂需求量大，设备能耗高，且需对萃取剂进行回收处理。

（5）高温处理法。通过升高温度使有机物与土壤上分离，故能耗高，运行费用高。

（6）微生物去除法。利用微生物在自身的生长繁殖过程中，分解石油中的各种烃类，达到降低土壤中污染物浓度的作用，使土壤净化。

3 可降解石油的微生物种类

微生物具有分布广、适应性强、繁殖速度快的优点。可降解石油的微生物种类主要有：①藻类：包括蓝藻、绿藻和硅藻。②细菌：包括球菌、杆菌、螺旋菌。例如：节杆菌属、黄杆菌属、假单胞菌属、小球菌属、棒状杆菌属、无色杆菌属等。③放线菌：一般为诺卡氏菌和分歧杆菌。④真菌：酵母菌和霉菌。常见具有降解石油功能的酵母菌有：假丝酵母菌属和酵母属;霉菌有青霉、曲霉等属中的菌株。

4 微生物的降油机理

微生物对石油中污染物的降解机理主要是靠其自身的一系列分解和合成代谢的作用，消耗石油中的碳源和能源等营养，把吸收的物质部分转化成自身的营养物质，另一部分有机物转化成水和二氧化碳等简单的无机小分子物质，同时释放能量。

5 影响因素

多种因素会影响到微生物对石油污染物的降解，这些因素对微生物的数量和作用效果都会产生影响，对石油烃中各组分的利用率影响也较大。

（1）温度。温度是影响微生物生长繁殖的重要因素之一，石油烃的粘度受温度的影响变化较大，如：低温状况下，某些芳香烃、正烷烃等很难挥发。温度还会影响微生物体内酶的活性。石油烃降解的速率随季节变化就是与温度有关的。

（2）营养物质。微生物对氮磷的利用性一直以来都被认为是对石油中烃类物质降解的最大限制性因素。在土壤中添加氮磷后，对微生物降解石油污染物的影响是比较复杂的，需要进行一些更深入、更系统的研究。此外，一些大量元素和微量元素在微生物的降解过程中都会产生影响，但目前对于这方面的相关报道不多。

（3）pH值。微生物的生长都有最适pH值和适宜范围，pH值可以影响微生物体内酶的活性，影响微生物培养基中营养物质的离子化程度等。环境中pH值的变化还会引起细胞膜电荷的变化，而影响微生物对营养物质的吸收。

（4）微生物的乳化机制。微生物自身可分泌乳化剂增大自身与油滴的可利用面积，从而促进微生物对油类物质的降解。

（5）石油烃的组成成分。在各种条件相同的情况下，不同的石油烃的降解率不同。有研究表面，饱和烃类物质会被优先降解，随着饱和烃类物质的减少，环境中非烃类物质含量的增加则较快。一般认为，微生物对不同烃类的可降解性次序为：小于Cl0的直链烷烃>Cl0- C24或更长的直链烷烃>小于Cl0的支链烷烃>Cl0- C24或更长的支链烷烃>单环芳烃>多环芳烃>杂环芳烃。

6 展望

一直以来微生物降解石油中污染物的过程都被认为是比较复杂的，受到环境中石油成分、微生物群落组成、周围环境条件等多方面因素的影响，营养物质的缺乏也会对微生物降解石油的污染物产生较大的影响。利用微生物降解石油污染物的技术，目前已得到国内外学者的关注并已取得了一些成绩，但该技术的发展仍存在一些难题，如：受环境中各因子的影响较大，见效慢、安全性等。笔者认为以微生物降解为基础，配合使用不会影响微生物生长、繁殖的化学剂处理，将更好的处理石油污染，这些都应是今后需要深入研究和改进的地方。

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