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讓細(xì)菌“吃掉”石油污染

小知識科普土壤細(xì)菌石油污染汪嘉寧


讓細(xì)菌“吃掉”石油污染



山東省科學(xué)院舉辦2017齊魯國際計算醫(yī)學(xué)暨醫(yī)療大數(shù)據(jù)論壇
秀成果
“讓細(xì)菌‘吃掉’土壤中的石油污染 。 ”在掌握了專治土壤石油污染的“殺手锏”之后 ， 山東省科學(xué)院生態(tài)所副所長王加寧研究員和同事們對這一目標(biāo)躊躇滿志 。
自信是有理由的 。 長期以來 ， 讓細(xì)菌吞噬污染 ， 看似容易 ， 但內(nèi)涵萬千：比如細(xì)菌從何而來？如何培養(yǎng)？僅這一點(diǎn)便是世界性難題 。
現(xiàn)在 ， 包含12項發(fā)明專利 ， 得到14項國家級、省部級課題支持的“土壤石油污染修復(fù)術(shù)”不但培養(yǎng)出了此類細(xì)菌 ， 更在世界最大規(guī)模的石油污染土壤生物強(qiáng)化修復(fù)工程上證明了自己——它在勝利油田、遼河油田和吉林油田污染區(qū)大展身手 ， “累計處理石油污染土壤12萬噸”的龐大應(yīng)用足以讓其驕傲 。
如今 ， 登上“山東省科技進(jìn)步一等獎”的領(lǐng)獎臺 ， 這項神奇技術(shù)又引來市場關(guān)注——它是什么？干了什么？即將干什么？
土地是人類的“母親” ， 在為人類生存、繁衍傾其所有、盡其所能之后 ， 土地病了 。
“我國的原油年開采量已超過兩億噸 ， 在石油開采和輸送過程中每年落地原油約70萬噸 ， 它們進(jìn)入生態(tài)環(huán)境 ， 不但造成土壤鹽堿化、毒化 ， 危害糧食安全；而且污染周圍水體、大氣 ， 嚴(yán)重危害生態(tài)安全和人體健康 。 ”王加寧說 。
“土壤被原油污染后就成了不毛之地 ， 至少10年之內(nèi)寸草不生 。 ”王加寧認(rèn)為 ， 這并不是一句聳人聽聞的話 。 黑乎乎的石油 ， 因?yàn)榱鲃有源?、滲透性強(qiáng)、黏附土壤 ， 成為土地的“噩夢” 。
石油污染的土壤修復(fù)是一個世界性的難題 ， 目前國際上大多通過燃燒法和掩埋法進(jìn)行處理 ， 但效果均不甚理想 。
【讓細(xì)菌“吃掉”石油污染】對付土壤的石油污染 ， 山科院生態(tài)所早已著手 。 早在2002年 ， 王加寧在加拿大Alberta大學(xué)化工與材料系攻讀博士后 ， 就已接觸該領(lǐng)域 ， 并斬獲多項發(fā)明專利 。 以勝利油田為示范工程基地 ， 山科院生態(tài)所和南開大學(xué)、勝利油田等單位開展的聯(lián)合修復(fù)土壤的實(shí)驗(yàn) ， 讓勝利油田附近的油污地?fù)Q上了“綠服裝” 。
那么 ， 生物技術(shù)如何修復(fù)被污染土地？
王加寧道破了秘密：“油田周圍看似荒涼 ， 其實(shí)被污染的油泥地里生長著不少微生物 。 這些微生物中 ， 有一些菌類利用石油中的碳源生長 ， 就是把石油當(dāng)飯吃 。 我們挑選出‘飯量大’的 ， 制成菌劑 ， 加入土壤中 ， 以實(shí)現(xiàn)降解土壤中石油的作用 。 ”科學(xué)家們篩選出高效微生物 ， 制成復(fù)合制劑 ， 播撒到土壤里進(jìn)行培養(yǎng) 。 幾個月后 ， 土壤里的石油成分便隨之被“消化”了 。
不過 ， 現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)比想象復(fù)雜 。
從理論到應(yīng)用 ， 生物修復(fù)技術(shù)還需要克服重重難題：第一 ， 由于有機(jī)污染物組成復(fù)雜且毒害微生物 ， 這使得微生物難以在受石油污染的土壤中生存、繁殖；第二 ， 土壤對微生物的吸附作用及石油烴的疏水性強(qiáng)和在土壤中的“老化”使得它們的生物可利用度很低；第三 ， 因?yàn)槭蜔N和鹽污染物對于土壤DNA分析的干擾 ， 利用分子生物學(xué)分析技術(shù)監(jiān)測與評估土壤微生態(tài)非常困難 。
一直以來 ， 山科院一直秉持著建設(shè)“沒有圍墻的研究院”的理念 ， 開門搞科研 ， “不求所在 ， 但求所用；成果所有 ， 利益共享” 。 在此理念下 ， 中科院沈陽應(yīng)用所的郭書海團(tuán)隊被引入進(jìn)來 。
郭書海是石油土壤污染修復(fù)領(lǐng)域的“大咖” ， 在低濃度有機(jī)烴污染物的生物降解、中濃度有毒有機(jī)污染土壤的電動—生物強(qiáng)化、高濃度石油組分中溫減壓的熱解析等方面進(jìn)行了大量原創(chuàng)性研究 。

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