微生物法修復(fù)石油污染土壤,是指通過改變微生物外部生活環(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的一種修復(fù)方法。微生物修復(fù)技術(shù)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,被認(rèn)為是生態(tài)環(huán)境保護領(lǐng)域最有價值、最有前途的和對土壤修復(fù)較為徹底的污染修復(fù)技術(shù)。
圖2-1 某石油污染場地狀況
一、土壤中石油降解微生物種群組成
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。許多微生物具有以石油烴為唯一碳源和能源而生長的能力。到目前為止,己查知能降解石油中各種烴類的微生物共約100余屬、200多種,他們分屬于細(xì)菌、放線菌、霉菌、酵母以至藻類。土壤中最常見的石油降解細(xì)菌群數(shù)由高到低分別為:假單胞菌屬(Pseudomonas)、節(jié)核細(xì)菌屬(Arthrobacter)、產(chǎn)堿桿菌屬(AIcaligenes)、棒狀桿菌屬(Corynebacterium)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、無色菌屬(Aomobacter)、微球菌屬(Micrococcus)、諾卡氏菌屬(Nocardia)和分支桿菌屬(Mycobacterium)。最常見的石油降解真菌種群數(shù)由高到低:木霉屬(Trichoderma)、青霉屬(Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)、森田屬(Mortierella)。
二、微生物對石油烴的降解機理
石油污染物進入降解微生物的細(xì)胞膜后,通過三種同化作用被降解:好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵作用。一般情況下,生物降解石油污染物主要是通過好氧生物的降解作用,利用石油污染土壤環(huán)境中的土著菌種或者向受污染的土壤中施加經(jīng)過馴化的微生物,在C/N適當(dāng)?shù)那闆r下,微生物將石油類物質(zhì)中的烴類代謝為不飽和脂肪酸同時產(chǎn)生某些雙鍵的位移或產(chǎn)生甲基化,形成脂肪酸,加速新陳代謝,在氧氣充足的條件下,發(fā)生氧化作用,脫氫生成水和CO2。石油污染物的降解并不能簡單看作某一同化作用,而是一個非常復(fù)雜的過程。
圖2-2 石油烴降解過程主要酶促反應(yīng)