微生物修复石油污染土壤的4类核心技术

　　摘要：石油类物质进入到土壤中不仅破坏原来生态系统，而且严重损害身体健康。目前，针对石油污染土壤微生物修复手段是一种新兴实用的污染物治理技术，主要包括：生物刺激、生物强化、固定化微生物技术和植物-微生物联用技术。其具有成本低、效率高、消耗少、对环境影响小和无二次污染的优点，正逐步成为石油污染土壤治理的热点领域，然而微生物修复技术在环境中应用也同时具有不确定性和潜在的风险。文章着重介绍国内外目前主要的微生物修复手段的研究成果及进展情况，并对微生物修复技术的发展进行了合理展望。

　　目前认为石油污染土壤的形成途径有三种：① 落地油污染;② 污水排放和灌溉;③ 空气污染。石油一旦污染土壤，自然修复过程十分缓慢，其理化性质以及土壤机械组成等会发生改变，进而直接或间接地影响农作物生理过程。20世纪80年代以前，处理石油污染土壤的主要方法是物理或化学方法，这些方法不仅成本高，且后续处理比较困难。80年代以来，人们将注意力转向生物法治理石油污染土壤，通过改变生物外部生活环境和依照生物自身的遗传变异规律提高石油降解速度和程度，具有手段多样化、降解程度高、代谢旺盛且代谢物无毒害的特点，被认为是生态环境保护领域最有价值和对土壤修复较为彻底、最有前途的污染修复技术。

　　环境中降解石油的微生物

　　自然界中能降解石油烃的微生物广泛存在于土壤圈、水圈等圈层中。许多微生物有以石油烃为唯一碳源和能源而生长的能力。目前已发现100多个属、200多种微生物能够氧化降解一种或多种石油烃类。目前研究表明，能够降解石油烃的微生物，主要是细菌和真菌。在海洋生态系统中的石油烃类降解主要依靠细菌，而在淡水和陆地生态系统中的石油烃类降解中占主导地位的则为真菌。运用微生物治理石油污染是因为其特点是：种类多、分布广、个体小、繁殖快、比表面积大、容易变异等。

　　微生物降解石油时，其内部发生一系列酶促反应，会产生氧化还原、脱羧、脱氨、脱水等作用，因此对于石油降解、物质能量利用会更加高效。微生物高繁殖率以及遗传变异性大使它的酶体系能够以最快的速度适应外界环境的变化，从而使微生物在环境治理上显示出高效性和多样性，又避免了二次污染的问题。土壤中常见的石油降解细菌属名列表如下：

　　降解石油化合物的微生物属名

　　细菌 真菌 无色杆菌属Aomobacter 分支杆菌属 Mycobacterium 枝顶孢属 Acremonium 拟青霉属 Paecilomyces 不动杆菌属Acinetobacter 细杆菌属 Microbacterium 曲霉菌属 Aspergillus 青霉菌属 Penicillium 产碱杆菌属 Alcaligenes 诺卡氏菌属 Nocardia 白僵菌属 Beauveria 茎点霉属 Phoma 节细菌属 Arthrobacter 变形杆菌属 Proteus 葡萄孢属 Botrytis 红酵母属 Rhodotorula 放线菌属 Actinomycetes 假单胞菌属 Pseudomonas 假丝酵母属 Candida 酵母属 Sacomyces 芽孢杆菌属 Bacillus 沙雷氏菌属 Serratia 金孢子菌属 Chrysosporium 齿梗孢属 Scolecobasidium 短杆菌属 Brevibacterium 螺菌属 Spirillum 枝孢属 Cladosporium 穗霉属 Spicaria 色杆菌属 Chromobacterium 链霉菌书 Streptomyces 旋孢腔菌属 Cochliobolus 弯颈霉属 Tolypocladium 棒状杆菌属 Corynebacterium 弧菌属 Vibrio 柱孢属 Cylindrocarpon 粘囊孢属 Graphium 纤维菌属 Cytophage 得巴利氏酵母属 Debaryomyces 腐质霉属 Humicola 棒状杆菌属 Coryneforms 镰刀菌属 Fusarium 被孢霉属 Mortierella 欧文氏菌属 Erwinia 地丝菌属 Geotrichum 木霉属 richoderm 黄杆菌属 Flavobacterium 胶枝霉属 Gliocladium 微球菌属 Micrococcus 念珠菌属 Monilia

　　其中假单孢菌属(Pseudomonas)、节核细菌属(Arthrobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、无色杆菌属(Aomobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、微球菌属 (Micrococcus)、诺卡氏菌属(Nocardia)、分支杆菌属 (Mycobacterium);气单胞菌属(Aeromonas)、芽胞杆菌属(Bacillus)、拜叶林克氏菌属(Beijerinckia)、蓝细菌属(Cyanobacteria)、红球菌(Rhodococcus)和弧菌属(Vibrio)能够很好地降解石油烃;而常见的石油降解真菌属为木霉属(richoderma)、青霉属 (Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、被孢霉属(Mortierella)等。