第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.1 石油污染生物修复中微生物的应 用
5.2 土壤污染生物修复中微生物的应用
5.3 赤潮灾害生物修复中微生物的应 用
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.1 石油污染生物修复中微生物的应 用
1989年Exxon石油公司的油轮在阿拉斯加Prince Willian海湾 发生溢油事故,溢油量达4170m3,污染海岸线长达500～ 600km。为了消除污染,该公司采用原位生物修复措施,通过喷 施营养物(N源、P源)加速海滩上自然存在的微生物对污染石 油的降解,使石油污染程度明显减轻，并未向周围海滩及海水 中扩散。此举反应出了微生物修复的巨大作用，是微生物修复 在海洋污染治理中的成功典范，对污染环境的清除和治理具有 代表意义。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 3.3 水污染
3.3.2 生活污水
生活污水:是指人们日常生活的洗涤废水和粪 尿污水等。来自医疗单位的污水是一类特殊 的生活污水，主要危害是引起肠道传染病。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 3.3 水污染
3.3.3 农业污水
农业污水:主要含氮、磷、钾等化肥、农药、粪 尿等有机物及人畜肠道病原体等。
水 体 污 染
土 壤 污 染
目录
Content
1.生物修复的概念及引用 2.污染现状 3.生物修复的研究意义
4.影响微生物修复污染 环境的几个关键因素 5.微生物修复成功的案例 6.结论
第一部分
PART ONE
1.生物修复的概念及引用
生物修复是利用生物(包括植物、微生物和原生动物) 的代谢功能，吸收、转化、或降解环境污染物，实现 环境净化、生态恢复。
第四部分
影响微生物修复污染环境的几 个关键因素
PART FOUR
4.3 O2和其他电子受体
有些情况下，受污染环境中溶解氧或其他电子 受体不足S的O42 限制，土著微生物自然净化速度缓 慢，需要采用各种方法来强化，包括提供O2 或其他电子受体例如NO3-、SO42-、Mn4+、 Fe3+、CO2等，以便能够提高生物修复的效率。
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.2 土壤污染生物修复中微生物的应 用
5.2.1 氯代芳香族污染物的微生物降解
5.2.2 多环芳烃（PAHs）的微生物与降解
5.2.3 甲胺磷的微生物与降解
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.2.1 氯代芳香族污染物的微生物降解
其中脱氯作用是氯代芳香族有机污染物生物 降解的关键过程；好氧微生物可通过双加氧 酶或单加氧酶作用使苯环羟基化，形成氯代 儿茶酚，然后进行邻位、间位开环，脱氯； 也可先在水解酶作用下脱氯后开环，最终矿 化。
第五部分
PART TWO
5.微生物修复成功的案例
5.3 赤潮灾害生物修复中微生物的应 用
为了抑制赤潮现象频繁发生，各国投入了大量的资金和 人力进行科学实验。研究中发现，某种寄生在藻类上的 细菌，它们专性地寄生在这些藻类的活细菌中，可逐渐 使藻类丝状体裂解致死；某些假单胞菌"杆菌"蛭弧菌可分 泌有毒物质释放到环境中，抑制某藻类如甲藻和硅藻的 生殖；细菌亦可直接进入藻细胞内而使藻细胞溶解。另 有研究还表明从水体中的铜绿微囊藻中分离出一种类似 蛭弧菌的细菌，这种细菌能够进入铜绿微囊藻的细胞并 使宿主细胞溶解。
生物修复技术目前已被用于清除受污染农田、地下 水、河流、湖泊和海洋等环境中的污染物；
第二部分
2.污染现状
PART TWO 2.1海洋污染
2.1.1 石油污染 随着全球石油需求的日益增长，在运输过
程当中，溢油事故时有发生,海上溢油污染也日 趋严重,据统计,每年通过各种途径泄入海洋的 石油和石油产品约占世界石油总产量 的0.5%， 严重危害海洋生态系统以及岸滩。
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO5.2.3来自甲胺磷的微生物与降解甲胺磷是一种有机磷化合物，通常用作农药， 但是在运用过程中仅有1%作用于靶标,30%残 留于植物,其余的则进入土壤和浅层地下水在 内的江河湖海等水系。为此我国研究人员从 河口、海滩和红树林滩土中分离出降解甲胺 磷的菌株，通过释加氮磷等营养物质，其降 解率达到了60%。
第四部分
影响微生物修复污染环境的几 个关键因素
PART FOUR
4.2 营养物质
N、P等营养元素是微生物生长不可缺少的， 对微生物的生长来说，氮元素是除碳元素外最 重要的营养元素,因此，在微生物共代谢降解 有机污染物时，选择合适的氮源对整个代谢体 系有着重要的促进作用。除此之外碳氮比也是 微生物代谢的敏感调控因素。比如以尿素作为 N源的亲油肥料有利于石油表面的微生物生长。
生物修复技术概念、应用及环境因素的影响和3个成功 实例 Bioremediation technology concept, reference and impact of environmental factors and 3 successful examples
讲解人：张建强
石 油 泄 露 危 害 鸟 类
第二部分
2.污染现状
PART TWO
2.1.4 有机物质和营养盐类污染 这类物质比较繁杂，包括工业排出的纤维素
、糖醛、油脂;生活污水的粪便、洗涤剂和食物残 渣，以及化肥的残液等。这些物质进入海洋，造 成海水的富营养化，能促使某些生物急剧繁殖， 大量消耗海水中的氧气，易形成赤潮，继而引起 大批鱼虾贝类的死亡。
第六部分 主要结论与展望
展望
In the future
针对以上问题，因此, 微生物修复技术应在以下几个方面加强研究和 应用: （1）如应加强高含盐量氮、磷等营养元素缺乏、极端温度条件下高 效降解菌的筛选、驯化和培养，加强基因工程菌的构建，提高菌株 对环境的耐受力。 （2）目前各修复技术的室内研究已经开展很多，但现场环境与室内 差异较大，温度、营养、氧气等条件难以保证，应加强现场工艺的 研究，尽快将研究成果应用到现场中，切实为当前日益严峻的环境 问题作出贡献。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 3.3 水污染
3.3.4 其他污染
其他:工业生产过程中产生的固体废弃物含有大量 的易溶于水的无机和有机物，受雨水冲淋造成水体 污染。
第三部分
生物修复的研究意义
PART THREE
在工业生产、石油开采、交通运输、畜 禽养殖及居民生活等工农业生产生活过程中 排出大量有机污染物。尤其各种各样的工厂 的排污对河流的影响尤为的严重，以及现代 农业为追求高产,从而改变了自然界原有的状 况，导致化肥和农药的大量使用，使土壤污 染成为全球性的主要环境问题之一
第五部分
PART TWO
5.微生物修复成功的案例
5.1 石油污染生物修复中微生物的应 用
被石油污染的海面和海滩一般有三种生物修复方式可选择：（ 1）在海水中投入适量的表面活性剂,增加石油与微生物的接触 面积；（2）对污染地进行高效微生物的投加，以增加微生物 的种群提高对石油的降解；例如：克拉玛依油田被石油污染的 土壤中添加微生物菌剂进行生物强化是去除土壤中石油烃的关 键因素。（3）进行N、P等营养源的投加,加快土著微生物的 降解能力。
第二部分
2.污染现状
PART TWO
2.1.5 其他污染 包括固体废弃物，以及砷、硫、磷等非金属
物质和通过大气输进送入海洋的酸雨等。
第二部分
2.污染现状
PART TWO 2.2 土壤污染
2.2.1 化学污染物
包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷 等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫 化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及 其他各类有机合成产物等。
第四部分
影响微生物修复污染环境的几 个关键因素
PART FOUR
4.4 表面活性剂
表面活性剂指能使溶液体系的界面状态发生明 显变化的物质，使用表面活性剂有助于对亲水 性差的污染物质的降解，具有亲水亲油、一定 浓度下会形成胶束的特性。表面活性剂有降低 表面张力和增溶等多种作用，比如吸附于土壤 的同时能改变土壤性质，进而影响污染物的迁 移转化。常见的表面活性剂有曲拉通100 （TX100）、吐温80（TW80）、十二烷基苯 磺酸钠（LAS）和十二烷基硫酸钠（SDS）等。
第五部分
5.微生物修复成功的案例
PART TWO
5.2.2 多环芳烃（PAHs）的微生物与降解
一种是微生物在生长过程中以 PAHs 为唯一的碳源和能 源生长而将 PAHs 降解，另外一种是微生物通过共代谢 作用降解 PAHs，在共代谢过程中，微生物分泌胞外酶降 解共代谢底物维持自身生长，同时也降解一些非微生物 生长必需的物质（如 PAHs）。例如我国曾以厦门附近海 岸作为研究基地，尤其对多环以上的PAHs的微生物降解 进行了深入研究，得出了加入酵母膏等营养盐可以有效 将微生物降解率增强到2～3倍这一结论，为我们对PAHs 污染的监测和生物修复提供理论和技术依据。
3
微生物修复污染土壤的研究报 道较多, 但投入实际应用的较
4
少。微生物代谢活动易受环境
的影响, 使得目前微生物技术
仍处于实验室研究和田间试验
阶段, 在实际应用中受限。
微生物 在修复重金属污染的土壤时， 无论是富集还是转化价态，最终都 没能根除土壤中的重金属，随着自 然环境条件的变化，重金属有可能 被重新释放到土壤中。
第二部分
2.污染现状
PART TWO
2.1.2 重金属污染 包括汞、铜、锌、钴、镐、镉、铬等重金
属，随着工农业的发展通过各种途径进入海洋 的重金属，呈增长趋势，加速了对海洋的污染 。