石油化學(xué)污染土壤生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展綜述

　　環(huán)保 生物修復(fù)是利用植物、動(dòng)物和微生物吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤和水體中的污染物，使污染物減量化、無(wú)害化。石油污染土壤的生物修復(fù)成本低廉、無(wú)二次污染，從而對(duì)石油污染土壤的生態(tài)恢復(fù)起到關(guān)鍵作用。生物修復(fù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)，其中以微生物修復(fù)、植物修復(fù)應(yīng)用最為廣泛。

　　1、微生物修復(fù)技術(shù)

　　微生物修復(fù)可分為原位修復(fù)和異位修復(fù)。原位修復(fù)即在原位污染土地上進(jìn)行修復(fù)，異位修復(fù)是將被污染介質(zhì)搬動(dòng)、輸送到其他地方進(jìn)行修復(fù)處理。

　　1.1 原位修復(fù)

　　1.1.1 土地耕作法

　　土地耕作法是利用土地耕作處理含油土壤的方法，處理過(guò)程較緩慢。周揚(yáng)將含油污泥平鋪在預(yù)制床上，成功實(shí)施含油污泥的無(wú)害化處理。

　　1.1.2 生物堆制法

　　生物堆制法處理設(shè)備包括用來(lái)收集瀝出物和回收生物堆中空氣的暗渠和真空泵。李培軍利用該法對(duì)不同類型石油污染土壤進(jìn)行修復(fù)，60d后石油總烴去除率為38.37％～56.74％，處理費(fèi)用相對(duì)較低。

　　1.1.3 生物通氣法

　　生物通氣法屬于強(qiáng)迫氧化生物降解法，用于修復(fù)地下水上部、受揮發(fā)性有機(jī)物污染的透氣層土壤。在石油污染土壤打兩口以上的井，用鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī)將空氣強(qiáng)行通入土壤中，然后抽出，土壤中揮發(fā)性有毒有機(jī)物也會(huì)隨之除去。楊?？≌J(rèn)為在通空氣過(guò)程中，加入適量氨氣可為降解菌提供氮素營(yíng)養(yǎng)，有助于降解活力提高。

　　1.1.4 投菌法

　　直接向含油土壤接入外源原油降解菌，定期向含油土壤投加H2O2和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以滿足原油降解菌的需要，把污染物徹底礦化成C O2和H2O。S a n j e e t采用存在于載體上的細(xì)菌聯(lián)合體和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)4000m2石油污染土地進(jìn)行處理，證明了此技術(shù)的可行性。

　　1.2 異位修復(fù)

　　1.2.1 堆制處理法

　　堆制處理法是指為防止污染物向地下水或更大地域擴(kuò)散，將污染土壤挖出，運(yùn)至布置了防滲層、通風(fēng)管的地點(diǎn)堆放，進(jìn)行生物處理。L i n J i a n e r采用P V A膠囊或固定法向堆肥處理裝置中投加菌種和營(yíng)養(yǎng)鹽，有效避免菌種和營(yíng)養(yǎng)鹽的流失，明顯提高微生物降解速率。

　　1.2.2 預(yù)制床法

　　預(yù)制床法是平臺(tái)上鋪石子和砂，將受污染土壤平鋪其上，并加入水、營(yíng)養(yǎng)鹽和表面活化劑，定期翻動(dòng)充氧，處理過(guò)程中流出的濾液回收噴灑于土層上。該法為土地耕作法的延續(xù)，可將污染物的遷移量減至最低。B a i b a采用預(yù)制床法處理石油污染土壤，處理10個(gè)月后土壤中石油污染物基本被降解。

　　1.2.3 生物反應(yīng)器法

　　生物反應(yīng)器法是把污染土壤轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器中，加水混合呈泥漿狀，加入營(yíng)養(yǎng)鹽和表面活性劑后鼓氣，再在快速過(guò)濾池中脫水，處理效果優(yōu)于其它方法。張海榮通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬，對(duì)生物泥漿反應(yīng)器技術(shù)處理石油污染土壤的可行性及對(duì)生物降解過(guò)程中的調(diào)控因子進(jìn)行研究，獲得最佳工藝條件，為該技術(shù)的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

　　2、植物修復(fù)技術(shù)

　　植物修復(fù)是以太陽(yáng)能為動(dòng)力、利用土壤-植物-（土著）微生物復(fù)合體系共同降解污染物的技術(shù)。植物主要通過(guò)直接吸收、植物降解、根際降解、植物刺激四種途徑去除土壤中有機(jī)污染物。

　　2.1 直接吸收

　　直接吸收是指植物直接吸收污染物并在組織中積累非植物毒性代謝物的過(guò)程。植物根系是吸收、積累土壤有機(jī)污染物的重要組織。凌婉婷[8]研究二十種植物根系對(duì)土壤中多環(huán)芳烴菲、芘的吸收，得出植物根中菲、芘的含量和根系富集系數(shù)與根的脂肪含量呈顯著正相關(guān)，而與根含水量的關(guān)系不顯著。

　　2.2 植物降解

　　植物降解是指植物通過(guò)新陳代謝將污染物轉(zhuǎn)化為毒性較弱或非植物毒性的代謝物。P a r r i s h研究三種植物對(duì)多環(huán)芳烴的吸收積累發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴大量積聚在植物根部，只有極少量的被運(yùn)輸?shù)角o葉中。大豆可降解14C-蒽、苯并芘，其葉片和根系具有同化烷烴的能力。

　　2.3 根際降解

　　根際是受植物根系活動(dòng)影響的根-土界面的一個(gè)微區(qū)，是植物-土壤-微生物與其環(huán)境條件相互作用的場(chǎng)所。石油污染的根際土壤中微生物數(shù)量顯著增加，石油降解菌選擇性富集，其群落組成也發(fā)生很大變化。種植紫花苜蓿和披堿草的土壤中，根際微生物數(shù)量高出1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　2.4 植物刺激

　　植物刺激是通過(guò)根分泌有機(jī)質(zhì)為微生物提供基質(zhì)，增強(qiáng)微生物降解石油烴能力。分泌到根際的酶系統(tǒng)可直接參與有機(jī)污染物降解的生化過(guò)程。Lee Sang-Hwan發(fā)現(xiàn)植物對(duì)多環(huán)芳烴的降解主要依靠微生物活性的提高和植物釋放酶的作用，在種植植物的土壤中酚類化合物數(shù)量明顯增加、過(guò)氧化物酶的活性明顯增強(qiáng)。