[發(fā)明專利]植物與微生物聯(lián)合修復(fù)油污污染濕地的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010290952.3
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN101954373A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉艷;王珍珍;張新穎;王君;鐘成林;蘇鵬程;曹正楠;蔡倩;杜靜麗
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物與微生物聯(lián)合修復(fù)油污污染濕地的方法。

背景技術(shù)

石油的大規(guī)模開采、冶煉、運(yùn)輸、使用和處理過程中，污染、遺漏、井噴、輸油管道泄漏等事故頻發(fā)，導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤污染[文獻(xiàn)1：劉國良，蘇幼明等.石油污染土壤生物修復(fù)研究新進(jìn)展[J].化學(xué)與生物工程，2008，25(1)：1-4]。石油烴進(jìn)入土壤后，會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，分散土粒，使土壤透水性降低，其富含的反應(yīng)基能與無機(jī)氮、磷結(jié)合并限制硝化作用和脫磷酸作用，從而使土壤有效氮、磷的含量減少。其中的多環(huán)芳烴等，因具有“三致”效應(yīng)和通過食物鏈在生物體內(nèi)富集[文獻(xiàn)2：曾憲軍，劉登魁.微生物修復(fù)受石油污染土壤的研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)2006，(2)：36-38，39]。對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人身健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，成為困擾環(huán)境領(lǐng)域重要的社會(huì)與環(huán)境問題。

有關(guān)土壤恢復(fù)技術(shù)的發(fā)展。在80年代以前，常采用熱處理法和化學(xué)浸出法進(jìn)行治理，但熱處理法代價(jià)太昂貴很難實(shí)施，化學(xué)浸出法采用化學(xué)溶劑帶來二次污染問題。80年代后期，生物修復(fù)方式因其經(jīng)濟(jì)、有效并對環(huán)境破壞性小等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來發(fā)展尤為迅猛。生物修復(fù)是依靠植物、微生物的吸收和分解氧化作用經(jīng)細(xì)胞的分解同化，使有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞的組成部分或者變?yōu)镠₂O和CO₂排出體外，從而實(shí)現(xiàn)對有機(jī)污染的修復(fù)。分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)兩種。

在已被石油污染的自然區(qū)域內(nèi)，由于微生物存在的廣泛性會(huì)通過自然馴化作用而產(chǎn)生一定數(shù)量的嗜油微生物[文獻(xiàn)3：Whyte?L.G.Assessment?of?the?biodegradation?potential?ofpsychrotrophicmicr?oorganism[J].CanadianJournalofMicrobiology，1996，42(2)：99-106]。能氧化石油烴及其化合物的微生物菌種在自然界分布廣泛。少量烴類進(jìn)入土壤時(shí)，不但不會(huì)影響土壤的通氣性，同時(shí)還作為土壤有機(jī)質(zhì)促進(jìn)土壤微生物活性，有利于污染物的降解。但進(jìn)入土壤的油濃度過高時(shí)，土壤孔隙就會(huì)被堵塞，影響通氣性，對微生物造成不利影響，而且大量土壤結(jié)構(gòu)的活性表面會(huì)被油類包裹，使微生物失去良好的活動(dòng)場所，微生物的活性受到抑制，其降解能力下降[文獻(xiàn)2：曾憲軍，劉登魁.微生物修復(fù)受石油污染土壤的研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)2006，(2)：36-38，39]。

植物是一個(gè)有效的土壤污染處理系統(tǒng)，主要通過直接吸收石油污染物、釋放分泌物和酶、刺激根區(qū)微生物的活性并強(qiáng)化生物轉(zhuǎn)化作用。植物促進(jìn)有機(jī)污染物的降解一方面是由于根際作用增加了微生物降解菌的數(shù)量，另一方面是因?yàn)橹参锓置谟袡C(jī)物為微生物共代謝提供了基質(zhì)底物。微生物的活動(dòng)也促進(jìn)了根系分泌物的釋放。另外，植物還可為微生物提供生存場所和可轉(zhuǎn)移的氧氣，使根區(qū)的好氧轉(zhuǎn)化作用得以正常進(jìn)行。不同植物由于不同的根特性，具有不同的修復(fù)效果。有研究表明，植物根系分泌物刺激了細(xì)菌的轉(zhuǎn)化作用，在根區(qū)形成了有機(jī)碳，根細(xì)胞的死亡也增加了土壤有機(jī)碳，這些有機(jī)碳的增加可阻止石油污染物向地下水轉(zhuǎn)移，也可增強(qiáng)微生物對石油污染物的礦化作用。已報(bào)道的各種有機(jī)污染物的修復(fù)研究表明，草本植物和豆科植物(如紫花苜蓿)較其它植物在污染物根際修復(fù)中可能具有更大的應(yīng)用潛力。污染土壤植物根際微生態(tài)環(huán)境對微生物活性具有誘導(dǎo)作用，有利于石油烴的降解和污染土層的生物修復(fù)。大草原植物與其內(nèi)生微生物聯(lián)合對石油烴的降解活性研究，其中黑麥草增加了內(nèi)生寄生微生物系統(tǒng)對根際土壤中烷烴的降解率減少了根際系統(tǒng)對根際土壤中PAH的降解。表明，生長在石油污染土壤中的不同植物種屬特性不同，不同種分布的微生物種群，能影響植物對烴類的降解[文獻(xiàn)4：Lori?A.Phillips，James?J.Germida?et?al.Hydrocarbon?degradation?potentialand?activity?of?endophytic?bacteriaassociated?with?prairie?plants[J].Soil?Biology&Biochemistry，2008，40：3054-3064]。趙愛芬等在石油污染的水稻田中分離出的微生物Bacillussp，僅在有水稻根分泌物的情況下才能在石油的殘留物中生長，表明水稻根分泌物促進(jìn)了特定微生物消除石油殘留物[文獻(xiàn)5：趙愛芬，趙雪，常學(xué)禮.植物對污染土壤修復(fù)作用的研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào)，2000，31(1)：43-46]。