微生物治理石油污染淺析

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發展概況、影響因素，提出了更好處理石油污染的方法是以生物降解為主，配合使用化學處理劑，且使用的化學處理劑不會對微生物的生長過程產生影響。

關鍵詞：污染;環境;微生物治理

中圖分類號：X172

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）2-0119-02

1 石油污染及其危害

石油是人類最主要的能源之一，主要由碳氫化合物混合而成，是一種粘稠的、深褐色的、具有特殊氣味、易燃的油性液體，被人們稱為“工業血液”。由碳和氫化合成的烴類是石油的主要組成部分，主要有烷烴、環烷烴、芳香烴等。隨著社會的進步，石油產品需求量劇增，石油的大量開采及其加工品（汽油、煤油、柴油、重油、潤滑油等）的廣泛使用，造成環境（土壤、海洋、地下水）中石油污染越來越嚴重，目前石油污染已成為世界性的環境問題。

2 微生物治理石油污染概況

利用微生物治理石油污染普遍引起該領域的關注，最早關于這方面的報道見于20世紀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進行生長，所發生的新陳代謝作用來分解環境中的石油，從而使被石油污染的環境得以治理。該方法可節約成本，且不會對環境造成二次污染。世界各國進行了大量利用微生物降解石油烴的研究工作。筆者將對微生物治理石油污染物的工作分污水和污泥兩大類分別概述。

2.1 含油污水處理的方法

（1）隔油法。利用隔油池可去除污水中的粗分散油和游離油。但因乳化油和細分散油在體系中的穩定性，無法去除，還需利用氣浮法對其迸一步處理。

（2）氣浮法。利用氣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，在水中會上浮的原理，使油從污水中分離出來。

（4）吸附法。在廢水中添加吸附劑，吸附含油廢水中的油，達到除油的目的。

（5）絮凝法。往廢水中加入少量表面活性物質或電解質溶液產生絮凝反應，通過沉降、離心等分離方法，將廢水中的雜質凝聚與油泥除去。

（6）氧化還原法。將氧化劑加入廢水中，通過各種化學反應，將親水性有機膠團轉變為疏水性易凝聚過濾的絮狀物除油。

（7）微生物法。利用微生物法對經過一系列處理后仍無法達到國家排放標準的污水進一步處理，可顯著降低廢水中油的含量。

2.2 微生物對含油污泥的處理

（1）焚燒法。焚燒能耗大，可以去除絕大多數有機物，但油資源不能再利用，且燃燒過程會對大氣產生污染。

（2）洗脫法。該法費用低、投資少，且可回收洗脫的石油。

（3）固定法。將廢泥中加入固化劑后對其進行循環利用，如制磚或鋪路，但該法除油率較低，污染物沒有得到徹底去除。

（4）萃取法。利用萃取劑把污泥中的污染物提取出來，但是對萃取劑需求量大，設備能耗高，且需對萃取劑進行回收處理。

（5）高溫處理法。通過升高溫度使有機物與土壤上分離，故能耗高，運行費用高。

（6）微生物去除法。利用微生物在自身的生長繁殖過程中，分解石油中的各種烴類，達到降低土壤中污染物濃度的作用，使土壤凈化。

3 可降解石油的微生物種類

微生物具有分布廣、適應性強、繁殖速度快的優點。可降解石油的微生物種類主要有：①藻類：包括藍藻、綠藻和硅藻。②細菌：包括球菌、桿菌、螺旋菌。例如：節桿菌屬、黃桿菌屬、假單胞菌屬、小球菌屬、棒狀桿菌屬、無色桿菌屬等。③放線菌：一般為諾卡氏菌和分歧桿菌。④真菌：酵母菌和霉菌。常見具有降解石油功能的酵母菌有：假絲酵母菌屬和酵母屬;霉菌有青霉、曲霉等屬中的菌株。

4 微生物的降油機理

微生物對石油中污染物的降解機理主要是靠其自身的一系列分解和合成代謝的作用，消耗石油中的碳源和能源等營養，把吸收的物質部分轉化成自身的營養物質，另一部分有機物轉化成水和二氧化碳等簡單的無機小分子物質，同時釋放能量。

5 影響因素

多種因素會影響到微生物對石油污染物的降解，這些因素對微生物的數量和作用效果都會產生影響，對石油烴中各組分的利用率影響也較大。

（1）溫度。溫度是影響微生物生長繁殖的重要因素之一，石油烴的粘度受溫度的影響變化較大，如：低溫狀況下，某些芳香烴、正烷烴等很難揮發。溫度還會影響微生物體內酶的活性。石油烴降解的速率隨季節變化就是與溫度有關的。

（2）營養物質。微生物對氮磷的利用性一直以來都被認為是對石油中烴類物質降解的最大限制性因素。在土壤中添加氮磷后，對微生物降解石油污染物的影響是比較復雜的，需要進行一些更深入、更系統的研究。此外，一些大量元素和微量元素在微生物的降解過程中都會產生影響，但目前對于這方面的相關報道不多。

（3）pH值。微生物的生長都有最適pH值和適宜范圍，pH值可以影響微生物體內酶的活性，影響微生物培養基中營養物質的離子化程度等。環境中pH值的變化還會引起細胞膜電荷的變化，而影響微生物對營養物質的吸收。

（4）微生物的乳化機制。微生物自身可分泌乳化劑增大自身與油滴的可利用面積，從而促進微生物對油類物質的降解。

（5）石油烴的組成成分。在各種條件相同的情況下，不同的石油烴的降解率不同。有研究表面，飽和烴類物質會被優先降解，隨著飽和烴類物質的減少，環境中非烴類物質含量的增加則較快。一般認為，微生物對不同烴類的可降解性次序為：小于Cl0的直鏈烷烴>Cl0- C24或更長的直鏈烷烴>小于Cl0的支鏈烷烴>Cl0- C24或更長的支鏈烷烴>單環芳烴>多環芳烴>雜環芳烴。

6 展望

一直以來微生物降解石油中污染物的過程都被認為是比較復雜的，受到環境中石油成分、微生物群落組成、周圍環境條件等多方面因素的影響，營養物質的缺乏也會對微生物降解石油的污染物產生較大的影響。利用微生物降解石油污染物的技術，目前已得到國內外學者的關注并已取得了一些成績，但該技術的發展仍存在一些難題，如：受環境中各因子的影響較大，見效慢、安全性等。筆者認為以微生物降解為基礎，配合使用不會影響微生物生長、繁殖的化學劑處理，將更好的處理石油污染，這些都應是今后需要深入研究和改進的地方。

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