海洋石油污染及其生物修復技術的對比研究

趙志紅　高興政

摘 要：主要從生態上和經濟上論述了海洋石油污染的危害，并闡釋說明石油泄漏引起巨大危害的原因，隨后對污染后海洋中石油的轉化進行了分析，提出生物修復是現今海洋污染治理的潮流，并對相關學者的研究進行對比，提出生物修復研究的意義所在。

關鍵詞：海洋石油污染;石油降解菌;生物修復;表面活性劑

科技發展的日新月異，在給我們帶來便利的同時也給我們帶來了不可避免的污染，從工業革命初始到現如今，石油一直是人類能源的支柱，然而頻繁的海上石油交易難免出現不可避免的意外，從2010年4月的美國墨西哥灣漏油事件到同年7月的大連灣漏油事件，海上石油泄露已經成為越來越棘手的處理難題。面對傳統技術的落后，物理法、化學法治標不治本，甚至可能引起二次污染的弊端，綠色環保的生物修復技術逐漸成為研究熱點，被越來越多的學者看好。因此，對海洋石油污染中生物修復技術的應用具有重要的研究意義，也是現代發展趨勢的必然。

1 海洋石油污染的研究

1.1 海洋石油污染的危害

海洋石油污染引起的危害是多方面的，而且具有牽連效應。首先造成的就是海洋環境的破壞，一旦泄露的石油進入大海，海洋自身的生態平衡就難以維持。據聯合國統計，每年由于石油泄漏事件或其他原因引起的流入海洋的石油有2200萬噸之多，這不僅造成資源上的浪費，也遠遠超過了海洋的水體自凈能力，其對環境的破壞更是不可估量的。

1.2 引起石油污染的原因

石油泄漏事件盡管并不多見，但一旦發生就是慘重的悲劇。頻繁的海上石油交易是引起海洋石油污染的根源，除此之外，石油本身的特性也導致了海洋污染治理的困難。石油是疏水性物質，一旦進入海洋就會在海洋表面形成油膜，極難消除。有時即使是小型的石油泄漏事件，在海洋自身的運作下，可以將少量石油拍打乳化，但乳化后的石油并不能長久維持這個狀態，如果短時間內不能消除，油膜便會再次形成，造成持續污染。

1.3 進入海洋中石油的轉化與歸宿

研究表明，排入海洋中的石油主要有三種存在狀態：乳化溶解狀石油、焦油團塊和石油薄膜。當石油進入大海后，首先在海面形成一個油層，然后一部分會蒸發到大氣中，在大氣中光解，或者隨降水降落到地面;極少的一部分會溶解于海水中，但大部分會分散于海水中，被化學分解或者生物降解參與海洋中的碳循環;還有少量會被海洋生物誤食進入體內，隨動植物遺體沉積在海洋深處。但相比于大量的石油泄漏，海洋自身運作清理掉的石油微不足道，最終污染的治理還需要人類加以干預。

2 石油降解菌的生物降解研究

2.1 高效修復菌株的篩選

我們把從膠州灣水體中篩選出的12株石油降解菌進行分離純化，然后進行了排油圈直徑和表面張力的測定，后又進行了培養條件的優化，具體的研究技術路線見下圖1。

根據表1的流程，我們篩選出高效產表面活性劑的菌株為一株被命名為Paracoccus marcusii.MJ9的菌株，它的排油圈直徑可以達到4.3cm，乳化值為92.9%。

2.2 石油降解菌的作用機理

研究表明，石油降解菌中所含活性物質即為表面活性劑。所謂表面活性劑就是一端為親水基團，可以與水分子相接觸，一端為親油基團，可以與油性的烴鏈相接觸。微生物在與石油相接觸時，其攝取石油的機理主要有三種：大油滴接觸、微滴接觸和單一擴散接觸。石油降解菌作用于被石油污染的海洋時，首先要分泌其自身所產的活性物質，該種活性物質即為表面活性劑，它能作用于被污染的海水中，增加海水中油的乳化速度，繼而加快其被分解的速度。楊超的研究表明，鏈越長的石油烷烴，其在分解過程中被分解的難度就越大。

2.3 現代生物修復技術研究對比

隨著研究的不斷深入，生物修復海洋污染不斷取得新進展。何麗媛等人研究了不同固定化載體對石油降解菌除油效果的影響，其研究表明不同載體可以產生不同的作用效果，在蒙脫石、玉米秸稈和稻草秸稈等的選擇中，最佳的載體是稻草秸稈。呂榮湖等人用包埋法處理含油廢水，其創新處在于選用了新式的聚乙烯醇—海藻酸鈉作為載體材料，大大提高了乳化油的去除率。Muthukamalam等人發現了科瑞尼細菌和非尼桿菌等的優良除油特性，其雙氧酶活性較其他菌種具有明顯的優勢，其氫氧化物也表現出優越的石油降解能力。李艷艷等人的研究表明海水中鹽的濃度會影響菌株的石油降解能力，其中尤以鼠李糖脂最為明顯，并且高鹽水體可以在一定程度上促進水體中石油降解菌的繁殖。

3 結語

石油污染事件層出不窮，在避免危機發生的同時，我們同樣要做好應對措施，才能在危機到來的時候臨危不亂。石油降解菌在降解石油中表現出的綠色無污染等優勢使其極具研究意義，其分泌的活性物質能否進入工業大批量生產，在人工作用下提高除油效率將是未來研究的一大趨勢。

參考文獻：

[1]曹陽.海上油污損害的救濟途徑研究[D].大連：大連海事大學，2014.