海洋石油污染及其生物修复技术的对比研究

赵志红　高兴政

摘 要：主要从生态上和经济上论述了海洋石油污染的危害，并阐释说明石油泄漏引起巨大危害的原因，随后对污染后海洋中石油的转化进行了分析，提出生物修复是现今海洋污染治理的潮流，并对相关学者的研究进行对比，提出生物修复研究的意义所在。

关键词：海洋石油污染;石油降解菌;生物修复;表面活性剂

科技发展的日新月异，在给我们带来便利的同时也给我们带来了不可避免的污染，从工业革命初始到现如今，石油一直是人类能源的支柱，然而频繁的海上石油交易难免出现不可避免的意外，从2010年4月的美国墨西哥湾漏油事件到同年7月的大连湾漏油事件，海上石油泄露已经成为越来越棘手的处理难题。面对传统技术的落后，物理法、化学法治标不治本，甚至可能引起二次污染的弊端，绿色环保的生物修复技术逐渐成为研究热点，被越来越多的学者看好。因此，对海洋石油污染中生物修复技术的应用具有重要的研究意义，也是现代发展趋势的必然。

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，而且具有牵连效应。首先造成的就是海洋环境的破坏，一旦泄露的石油进入大海，海洋自身的生态平衡就难以维持。据联合国统计，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2200万吨之多，这不仅造成资源上的浪费，也远远超过了海洋的水体自净能力，其对环境的破坏更是不可估量的。

1.2 引起石油污染的原因

石油泄漏事件尽管并不多见，但一旦发生就是惨重的悲剧。频繁的海上石油交易是引起海洋石油污染的根源，除此之外，石油本身的特性也导致了海洋污染治理的困难。石油是疏水性物质，一旦进入海洋就会在海洋表面形成油膜，极难消除。有时即使是小型的石油泄漏事件，在海洋自身的运作下，可以将少量石油拍打乳化，但乳化后的石油并不能长久维持这个状态，如果短时间内不能消除，油膜便会再次形成，造成持续污染。

1.3 进入海洋中石油的转化与归宿

研究表明，排入海洋中的石油主要有三种存在状态：乳化溶解状石油、焦油团块和石油薄膜。当石油进入大海后，首先在海面形成一个油层，然后一部分会蒸发到大气中，在大气中光解，或者随降水降落到地面;极少的一部分会溶解于海水中，但大部分会分散于海水中，被化学分解或者生物降解参与海洋中的碳循环;还有少量会被海洋生物误食进入体内，随动植物遗体沉积在海洋深处。但相比于大量的石油泄漏，海洋自身运作清理掉的石油微不足道，最终污染的治理还需要人类加以干预。

2 石油降解菌的生物降解研究

2.1 高效修复菌株的筛选

我们把从胶州湾水体中筛选出的12株石油降解菌进行分离纯化，然后进行了排油圈直径和表面张力的测定，后又进行了培养条件的优化，具体的研究技术路线见下图1。

根据表1的流程，我们筛选出高效产表面活性剂的菌株为一株被命名为Paracoccus marcusii.MJ9的菌株，它的排油圈直徑可以达到4.3cm，乳化值为92.9%。

2.2 石油降解菌的作用机理

研究表明，石油降解菌中所含活性物质即为表面活性剂。所谓表面活性剂就是一端为亲水基团，可以与水分子相接触，一端为亲油基团，可以与油性的烃链相接触。微生物在与石油相接触时，其摄取石油的机理主要有三种：大油滴接触、微滴接触和单一扩散接触。石油降解菌作用于被石油污染的海洋时，首先要分泌其自身所产的活性物质，该种活性物质即为表面活性剂，它能作用于被污染的海水中，增加海水中油的乳化速度，继而加快其被分解的速度。杨超的研究表明，链越长的石油烷烃，其在分解过程中被分解的难度就越大。

2.3 现代生物修复技术研究对比

随着研究的不断深入，生物修复海洋污染不断取得新进展。何丽媛等人研究了不同固定化载体对石油降解菌除油效果的影响，其研究表明不同载体可以产生不同的作用效果，在蒙脱石、玉米秸秆和稻草秸秆等的选择中，最佳的载体是稻草秸秆。吕荣湖等人用包埋法处理含油废水，其创新处在于选用了新式的聚乙烯醇—海藻酸钠作为载体材料，大大提高了乳化油的去除率。Muthukamalam等人发现了科瑞尼细菌和非尼杆菌等的优良除油特性，其双氧酶活性较其他菌种具有明显的优势，其氢氧化物也表现出优越的石油降解能力。李艳艳等人的研究表明海水中盐的浓度会影响菌株的石油降解能力，其中尤以鼠李糖脂最为明显，并且高盐水体可以在一定程度上促进水体中石油降解菌的繁殖。

3 结语

石油污染事件层出不穷，在避免危机发生的同时，我们同样要做好应对措施，才能在危机到来的时候临危不乱。石油降解菌在降解石油中表现出的绿色无污染等优势使其极具研究意义，其分泌的活性物质能否进入工业大批量生产，在人工作用下提高除油效率将是未来研究的一大趋势。

参考文献：

[1]曹阳.海上油污损害的救济途径研究[D].大连：大连海事大学，2014.