海洋溢油污染的工程化生物修复论文

第一篇：海洋溢油污染的工程化生物修复论文

海洋溢油污染的工程化生物修复

海洋是人类赖以生存的环境中不可或缺的重要组成部分，然而随着海上石油开采业和运输业的发展，海洋石油泄漏事故来势凶猛，危害严重。1978年Torrey Canyon号油轮在英国海岸失事，流出原油10万多吨；1990年7月28日，希腊油船Shinoussa与Apex油船在美国蒂克萨斯Galveston海湾相撞，只是大约3,000m3精炼油泄漏①。石油中的有毒物质可以进入海洋生物食物链，一方面对海洋生物有毒害作用，另一方面可通过食物链最终富集在人体内，从而对人类健康造成严重危害。

一、我国的溢油事故的状况及危害

专家指出，我国的进口石油大部分是通过海上运输进行的。从中东进口的原油大是由国际船舶市场租赁的大型油轮承运，而成品油和从亚太地区进口的原油，主要是由亚太地区和我国的小型油轮承运。这些油轮的特点是船龄长、技术标准低，在承运进口石油过程中，随时存在溢油风险。近年来，仅在渤海海域就发生过多起溢油事故。随着世界对石油及其制品日益增长的需求，在海上开采、运输、装卸以及利用石油过程中的溢油事故正日渐增多。溢油不仅造成严重环境污染，而且由于石油烃类污染物的潜在毒性和生物积累效应会导致近岸海域环境质量和生物种类多样性指数严重下降，破坏海洋生物系统的功能，对水产业和旅游业也会造成巨大的经济损失。因此，对于海洋溢油污染的修复迫在眉睫。

二、海洋石油污染的主要修复方法

人们通常采用物理机械、化学和生物三大类方法来修复海洋石油污染②。物理法包括拦截撇捞法、吸附法。主要是使用消油剂分散溢油；使用凝油剂包裹溢油；会用集油剂聚集溢油等等。化学法包括燃烧法和化学分散法。化学方法见效快，即使在恶劣的天气下也可以短时间内处理溢油。但是，物理和化学方法都容易产生二次污染，尤其是化学方法，成本高，工艺复杂，燃烧产生黑烟，浪费能源。

生物修复是国际上最兴起的海洋石油污染治理技术。可用三种方式处理石油污染；第一，投加表面活性剂；第二，投加高效降解石油微生物剂；第三，投加氮、磷等营养盐，促进海洋中土著降解菌的繁衍。与传统的化学、物理方法相比，生物修复经济花费少，仅为传统化学、物理修复的30%~50%；对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；能彻底消除环境中的污染物；就地处理，操作简便；操作人员直接暴露在污染物下的机会减少等优点。

由此可见，生物修复对于攻克海洋溢油污染有着很大的优势，接下来具体讨论一下修复的方法。在这之前，我们要先看看影响生物修复效率的一些因素。

三、影响微生物修复效率的因素

（一）营养物质

微生物分解有机污染物一般利用有机污染物的碳源，但是微生物将有机污染物转化成为其自身增长的生物质，还需要其他营养元素。典型的细菌细胞组成为50%碳，14%氮，3%磷，2%钾，1%硫，0.2%铁，0.5%钙、镁和氯。土壤和地下水，尤其是地下水，氮、磷往往是限制微生物活动的重要因素。为了达到完全的降解，适当的添加营养物比接种特殊的微生物更加重要。

（二）电子受体

微生物的活性除了受到营养盐的限制外，土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度也极大地影响着污染物降解的速度和程度。微生物氧化还原的最终电子受体分为三大类，包括溶解氧、有机物分家的中间产物和无机酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根等），第一种为有氧过程，而第二种为无氧过程。

（三）污染物的性质

对于微生物修复技术，污染物的可降解性是最关键。对于系列污染物，如多环芳香烃，其微生物降解性随着分子的增大而增大。污染物对生物的毒性以及其降解中间产物的毒性，也是决定微生物修复技术是否适用的关键。另外，污染物的其他性质也很重要。如污染物的挥发性，因为在微生物修复工程中，往往对环境介质进行充气，以保证微生物无活动有足够的氧，如果一个化学物质挥发性太高，往往挥发部分就大于降解部分了，造成污染物从土壤迁移到大气中，而并非溶解。

（四）环境条件

环境因素是指土壤颗粒的性质介质条件。有机质含量及结构决定这污染物的吸附特性，从而决定其微生物降解的生物可利用性，进入到有机质致密的刚性结构中的污染物很难再返回到土壤颗粒表面或土壤溶液中。

（五）微生物的协同作用

在自然界，多数生物降解过程需要两种或更多种类生物的协同作用才能完成。

考虑完了影响微生物修复效率的因素后，我们能够更好的探究海洋溢油污染的工程化生物修复方法。

四、海洋溢油污染的工程化生物修复法

人为修复工程一般采用有降解能力的外来源微生物，用工程化手段来加速生物修复的进程，这种在受控条件下进行的生物修复又称工程化生物修复或强化生物修复。

自然生物讲解过程速率较慢，一旦出现大规模的溢油或油层较厚时，营养和氧气供应不足，细菌的生长受到抑制，影响生物法处理溢油的效果。可采取多种措施强化这种生物降解过程，如投加表面活性剂促进微生物对石油烃的利用，提供微生物生长繁殖所需的条件（提供O2或其他电子受体，施加营养），添加能高效降解石油污染物的微生物等。

（一）投加表面活性剂

微生物一般只能生长在水溶性环境中，但是很多石油烃在水中的溶解度甚微，而且以油珠或油滴分离相的形式存在，限制了微生物对石油烃和样子的摄取和利用。通过添加表面活性剂，使油形成很微小的颗粒，增加与O2和微生物的接触机会，从而促进油的生物降解。魏德洲和秦煜民③采用生物泥浆法，研究了油酸钠和十二胺对石油污染土壤微生物的治理效果的影响，结果表明阳离子型表面活性剂油酸钠能明显促进石油污染物的微生物降解过程，大幅度提高微生物的除油效果。

由于化学合成表面活性剂对生物有一定的毒性，取而代之的是安全有效的生物表面活性剂。生物表面活性剂是微生物在一定培养条件下，分泌产生的具有一定表面活性的代谢产物，可以增强非极性底物的乳化作用和溶解作用，促进微生物在非极性第五种的生长；还能形成大小适宜的邮递，有助于底物和养分向微生物细胞的输送，大幅度高石油的分解速率。

（二）提供电子体受体

好氧微生物一般以氧作为电子受体,除了溶解氧,有机物分解的中间产物和无机酸根也可作最终电子受体。电子受体的种类和浓度也影响着石油烃污染物生物降解的速度和程度。据测算1 石油被微生物矿化需3~4g（2.1L 以上）氧，在石油严重污染的海域, 氧可能成为石油降解的限制因子，尤其是在细砂质海滩上,氧的自然迁移一般不能满足微生物新陈代谢所需氧气量。通过一些物理、化学措施增加溶解氧，可以改善环境中微生物的活性和活动状况。

石油烃也可被微生物厌氧降解。1988 年Evans and Fuchs发表了有关芳香烃化合物厌氧生物降解的文章综述，1991 年Aeckersberg 等报道了硫酸盐还原菌能够厌氧矿化鲸蜡烷，石油烃厌氧代谢逐渐受到人们的重视，因为这有助于促进缺氧区和海洋沉积物中石油烃的降解。

（三）添加石油降解菌

油污染海滩的生物修复主要依靠微生物对石油烃的生物降解作用来实现。用于生物修复的微生物有土著微生物、外来微生物和基因工程菌。土著微生物降解污染物的潜力巨大,但生长速度慢,代谢活性低，并且受污染物的影响,土著菌的数量有时会急剧下降。20 世纪70 年代,人们开始在实验室和海滩进行微生物接种修复实验，实验室研究表明,添加油降解菌确实可以提高油的降解速率,但是在海滩进行的研究却表明添加油降解菌是徒劳的④。因为在修复环境中接种的外源微生物可能面临很多问题: 一是面临与土著微生物的竞争作用, 二是需要适应新的生长环境, 三是要经受环境污染物的毒性影响。这些压力使接种的外源微生物的存活率很低或者活性较弱, 限制了它的实际应用。现代生物技术的发展, 已使将降解多种污染物的基因转到同一种微生物细胞中形成具有广谱降解能力的超级细菌成为可能。但是不同学者对是否应该投入高效微生物以及高效微生物是否在生物修复中起作用意见不

一、分歧较大。并且欧美等国家对基因工程菌的利用有严格的立法控制。

（四）添加营养盐

海洋环境中本身就存在能降解石油的微生物,而且石油一旦泄露进入海洋,还能刺激油降解微生物的生长和繁殖。如在未受烃污染的海洋环境中, 烃降解菌只占全部异养菌的1%或更少；但当污染发生后,烃降解的比例可升至10% ⑤。因此海洋土著微生物降解污染物的潜力巨大。石油中含有微生物能利用的大量碳源，海水中也存在各种无机盐，但是N、P 营养的缺乏往往是影响细菌生长繁殖的主要原因。众多实验室和现场研究表明,添加营养对溢油的生物降解有显著的促进作用。常用的营养盐有水溶性和亲油性两进油的生物降解。在实验室条件下,施加水溶性的N、P 营养盐能够有效地促进油的生物降解。在溢油现场, 由于受潮汐、波浪的影响,水溶性营养盐极易被冲刷掉。

五、小结

海洋石油污染生物修复具有高效、经济、安全、无二次污染等优点。通过投加表面活性剂促进微生物对石油烃的利用，提供微生物生长繁殖所需的条件，添加能高效降解石油污染物的微生物等方法可以强化海洋石油污染物的生物降解过程，加速修复过程。在溢油现场使用生物表面活性剂，添加营养缓释剂以及菌种和肥料联合起来使用，来促进生物降解极具发展潜力。但也应注意生物修复往往很难快速发挥作用，而且任何单一技术或设备都难以达到理想的处理效果。综合评判各种影响因素，针对不同气象、海况等实际情况，选择最佳的溢油回收手段是十分有意义的。海洋石油污染的防治应因地制宜将能够调用的多种技术优化组合，达到污染环境的综合治理和修复，保证海洋环境的可持续。

注释：

①RICHARD P · J · SWANNELL, KENNETH LEE, MADELEINEM CDONAGH Field Evaluations of Marine Oil Spill BioremediationMICROBIOLOGICAL REVIEWS, June.1996.第342 – 365 页.②璞文虹，周李鑫，杨帆，杨昌柱.海上溢油防治技术研究进展.海洋科学.2005 年第29 卷第6 期.第73-76 页

③魏德洲，秦煜民.表面活性剂对石油污染物生物降解的影响。东北大学学报(自然科学版).1998.19(2).Journal of Northeastern University(Natural Science)Apr.1998 Vol1.19(2).④TAGGER S, BIANCHI A, JUILLARD M, et.al.Effects of microbial seeding of crude oil in sea water in a model system.MarineBiology.1983.78.第13-20 页.⑤ATLASRM.Bacteria and bioremediation of marine oil spills.Oceanus.1993.36(2).第71 页

第二篇：生物修复技术攻克溢油污染难题

生物修复技术攻克溢油污染难题

海洋石油泄漏事故来势凶猛，危害严重。处理这种事故，尚未有完全有效的方法。现在人们通常采用的是物理法、化学法和生物法来清除海洋石油污染。物理法包括拦截撇捞法、吸附法；化学法包括燃烧法和化学分散法；生物法目前使用的是微生物吞食处理法。

所谓的微生物吞食处理法是指人工培养的石油清污微生物。将这些微生物大量抛散在石油污染水域来迅速吞食泄漏出来的石油。专家指出，我国的进口石油大部分是通过海上运输进行的。从中东进口的原油大是由国际船舶市场租赁的大型油轮承运，而成品油和从亚太地区进口的原油，主要是由亚太地区和我国的小型油轮承运。这些油轮的特点是船龄长、技术标准低，在承运进口石油过程中，随时存在溢油风险。近年来，仅在渤海海域就发生过多起溢油事故。随着世界对石油及其制品日益增长的需求，在海上开采、运输、装卸以及利用石油过程中的溢油事故正日渐增多。溢油不仅造成严重环境污染，而且由于石油烃类污染物的潜在毒性和生物积累效应会导致近岸海域环境质量和生物种类多样性指数严重下降，破坏海洋生物系统的功能，对水产业和旅游业也会造成巨大的经济损失。

当溢油事故发生后，靠传统的物理、化学方法在溢油的回收处理上可能发生二次污染，而生物修复是指利用生物，特别是微生物来催化降解环境污染物，减小或最终消除环境污染的受控或自发过程，是一种在微生物降解基础上发展起来的新兴环保技术。与传统的化学、物理方法相比，生物修复经济花费少，仅为传统化学、物理修复的30%~50%；对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；能彻底消除环境中的污染物；就地处理，操作简便；操作人员直接暴露在污染物下的机会减少等优点。

1989年在美国阿拉斯加ExxonValdez溢油事故中，美国环保局首次尝试利用生物修复技术来清除海滩溢油。在经过大量室内和现场试验后，筛选出亲油性肥料作为降解石油微生物的营养盐，在清除海滩溢油的实际应用中发挥了重要作用，取得了很好的治理效果，开创了生物修复技术在海洋污染环境中成功应用的先河。

应用生物技术修复环境是一项高效、节能的环保技术，在促进海洋经济的可持续发展方面将发挥越来越重要的作用。目前，美国和加拿大联合制定了海洋生态环境生物修复计划，作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段，它对产业的近期发展和海洋的长期保护均有重要意义。

第三篇：油库溢油污染应急预案

危险化学品溢油污染

应急预案

富地油库

油库溢油污染事故应急预案 目的

1.1 防治来自船舶、码头、装卸设备、油罐、输油管线、其它设施以及相关油类作业造成的溢油污染损害，保护水陆环境和资源，保障人体健康和社会公众利益。

1.2 充分考虑码头、油罐区、输油管线及阀门、装卸设施的地理环境等因素，利用现有设备、器材及人员,对溢油事故做出最快速、最有效的处理。适用范围

2.1 油码头装卸设施以及停靠在油码头的船舶等溢油源导致的污染事故。

2.2 储油罐区、输油管线及阀门、以及其它可能对海域造成危害的陆上设施导致的溢油污染事故。内容

3.1 定义和术语。3.1.1船舶。

是指油轮或燃油船舶及任何可能造成水域油类污染的船舶。3.1.2油类。

是指任何类型的石油及其炼制品和其他油类（类油）物质，主要包括：柴油、汽油、燃料油、甲醇、乙酸乙酯等。

3.1.3溢油源。

是指船舶和码头、装卸设施等，同时考虑可能存在对水域造成溢油污

染的陆域设施（罐区管线及阀门、排污口）。

3.2 溢油事故分类。

3.2.1参照JT/T458-2001《船舶油污染事故等级》将区域内溢油事故分为：重大溢油事故、大溢油事故、一般溢油事故、小溢油事故和溢油事件5类。

3.2.2重大溢油事故：溢油量＞10T；经济损失＞30万元。

3.2.3大溢油事故：5T＜溢油量≤10T；10万元＜经济损失≤30万元。3.2.4 一般溢油事故：0.5T＜溢油量≤5T；3万元＜经济损失≤10万元。

3.2.5小溢油事故：250Kg＜溢油量≤0.5T；1万元＜经济损失≤3万元。

3.2.6溢油事件：溢油量≤250Kg；经济损失≤1万元。3.3 组织管理。3.3.1 组织机构。3.3.1.1溢油应急指挥部。

油库设立溢油应急总指挥组，总指挥由仓储部经理担任，副总指挥由油库主任及副主任担任。指挥组成员由现场指挥及各应急处置小组负责人组成。

3.3.1.2现场指挥。

溢油应急指挥组指定现场指挥，现场指挥负责指挥溢油应急反应行动全过程，仅对溢油应急指挥组负责。由安全负责人或油库主任担任。

3.3.1.3溢油应急处置小组。

指挥组内按各自职责设立溢油应急小组，溢油应急小组由义务消防队人

员组成：溢油清理组（由第一战斗小组和第二战斗小组组成）、通信组、工艺组（由第四战斗小组组成）、设备保障组（由第三战斗小组组成）、警戒组（由保安组组成）、防火、物资供应、防污处理组（由机电组组成）、现场救护组（由后勤组组成），并明确各小组负责人。

3.3.2 溢油应急指挥及各小组职责。3.3.2.1指挥部。

（1）发出指令，启动应急程序；（2）组织指挥污染的控制与清除；（3）审核和批准使用清污技术和设备；

（4）下达应急任务，向上级部门汇报情况，与有关单位保持联系；（5）发生较大规模溢油事故时，作出请求区域协作的决策；（6）及时组织消防力量，防止火灾的发生；（7）组织培训和演练。3.3.2.2 溢油清理组。（1）做好围控工作；（2）做好溢油清除作业。3.3.2.3 通信组。

负责溢油应急指挥与事故现场的通信联络，确保命令下达和现场各种信息反馈的畅通。

3.3.2.4 工艺组。

及时关闭相关阀门，控制溢油源，防止事故进一步扩大。3.3.2.5 设备保障组。（1)保障电力能源供给；

（2)负责应急设备的维修。3.3.2.6警戒组。

（1）保持交通畅通，注意现场警戒；

（2）注意溢油漂移动向，并及时向指挥部报告。3.3.2.7 防火组。

（1）保护现场，控制着火源防止火灾发生；

（2）一旦发生火灾立即按《油库火灾事故应急救援预案》第3.7条火灾反应程序报警，并投入灭火战斗。

3.3.2.8 物资供应组。提供防污染所需的器材、材料。3.3.2.9 防污处理组。

负责清理、运输油污物，防止二次污染。3.3.2.10现场救护组。负责现场救护和运送受伤人员。3.4 溢油应急反应能力。3.4.1应急能力。

3.4.1.1 油库物资准备应具备在短时间内控制、清除溢油量在5吨以下油污染的能力。

3.4.1.2 如发生大规模的溢油污染事故，应请求海事部门启动《海上突发公共事件应急预案》。

3.4.2 溢油应急处置队伍。

溢油应急处置队伍，原则上由油库员工组成，按其所属部门，分别编入应急行动小组，一旦发生事故，指挥部可根据情况的需要，动员、调配储备的人力资源投入行动。

3.4.3 溢油应急设备。

溢油应急设备是直接用于控制和清除油污的设备，主要有：污油回收船、吸油材料、溢油处理剂、各类辅助工作船、集油桶、临时储油囊(罐、柜)、消防船（车）、废油接收设施、清洗设备及其他设施。

3.5 通信联络。3.5.1 应急通信联络。

应有可靠的通信设备，三级以上油库应配备足够数量的对讲机。

3.5.2 应急防备和反应行动的通信。

3.5.2.1 应急指挥部与现场指挥之间可以使用对讲机或手机。其他应急小组之间亦可以使用对讲机或手机。原油或汽油发生溢油时，应使用防爆型对讲机，不允许使用普通对讲机和手机。

3.5.2.2应急过程中对讲机均使用同一频道（溢油应急频道）。3.5.2.3如无线电通讯中断，应急指挥部可采用人工方法联系。3.6 敏感区域。

3.6.1 油码头、油罐、输油管线及阀门、装卸设施等。3.6.2 油库其他生产作业(陆域)。3.6.2.1 化工发油台。3.6.2.2 成品油发油台。3.6.2.3 油泵房。3.6.2.4 成品油泵房。3.6.2.5 化工泵房。3.6.2.6 污水站。

3.6.3 其他潜在溢油源。3.7 溢油应急反应程序。3.7.1 报告和报警。

3.7.1.1 溢油污染事故初始报告。

任何部门和岗位人员，发现海上或陆域溢油污染事故应立即向溢油应急指挥部报告。

3.7.1.2 溢油事故的详细报告。

溢油现场的指挥人员应将现场详细情况及时向溢油应急指挥部报告。3.7.1.3 向上级有关部门报告和通报。

当发生大溢油及以上事故时, 应急指挥部应及时将事故情况向上级有关部门报告。关埠海事处值班室电话：83362206，潮阳区安监局电话：83600520。

3.7.2应急反应等级。

3.7.2.1 本预案将溢油应急行动分为三级：一般应急、紧急应急和重（特）大应急。

（1）一般应急。

溢油事故发生在非敏感区域，经初步评估溢油量较少（溢油量在小事故范围内），且预计不会对敏感区域造成影响，可以采取一般行动。

（2）紧急应急。

溢油源在敏感区域内、并可能对海域造成严重污染（一般溢油事故）的溢油事故，通过协调油库应急力量能够控 制和处理的应急行动。

（3）重（特）大应急。

超出本油库溢油应急能力（大溢油事故以上），需要请求政府部门启动相应预案的应急行动。

3.7.3 应急反应行动。

3.7.3.1溢油应急指挥组接到报告后应采取的行动。

（1）尽可能收集下列信息：目击时间、溢油源、溢油原因、油品种类和数量以及进一步溢油的可能性、已采取和将要采取的清除污染或防止进一步污染的行动、报告人的姓名和联系办法。

（2）对事故进行初步评估，确定应急等级；制定应急反应对策和行动方案；通知附近海事处，指派现场指挥人员赶赴现场；通知各溢油处置小组做好准备。

溢油应急指挥组获取溢油详细报告后，应将发生溢油事故详情用电话和传真通知企业负责人和有关政府部门。

3.7.3.2 应急小组的行动。

各应急小组接到油污染事件报警或通知后，应及时按本预案规定的职责做好溢油事故应急反应的各项工作，迅速进入事故现场。

3.8 污油和沾油废弃物的处置。3.8.1污油和沾油废弃物的回收。

回收的污油、类油物质和沾油废弃物交油污水处理单位负责处理或交锅炉房焚烧处理。

3.8.2污油和沾油废弃物的回收要求。

回收的污油和沾油废弃物，必须用集油桶放置，按要求处理以防止二次污染。

3.9 说明部分。

3.9．1本预案经企业负责人审批，报海事部门备案，以便海事部门协调处理在本码头、油罐区、输油管线及阀门、装卸设施附近水域内发生的溢油污染事件。

3.9.2 本预案按油库正常工作时间制定，如遇节假日或夜间发生紧急情况，由值班领导担任应急总指挥，在组织库区有关人员投入应急反应的同时，及时报告油库相关领导和企业负责人。

3.9.3 本预案主要用于油库企业在发生溢油事故后的自救。如事故扩大，应及时请求当地政府启动《海上突发公共事件应急预案》、《危险化学品泄漏公共事件应急预案》，企业的应急指挥组应服从当地政府事故应急领导小组所指定的事故现场应急总指挥的指挥，协助现场应急总指挥带领企业应急人员继续进行应急工作。

第四篇：浅议海洋放射性污染

浅议海洋放射性污染

2011年4月5日，日本向大海排放福岛核电站放射性核废水，引起轩然大波，在周边国家纷纷表示抗议和不满声。4月10日，日本终于停止排放放射性核废水。6天内共将1.15万吨相当于4个奥运标准泳池的低浓度放射污染废水排入海中。海洋放射性污染自冷战后在引起世界各国关注。关于海洋放射性污染，触动了人们的神经，下面从的特点、来源、影响及危害分析海洋放射性污染，最后针对特点和来源提出对策。

海洋反射性污染的特点主要有以下三个方面：

首先，海洋放射性污染具有继续性。每一种放射性物质都有一定的半衰期，在其放射性衰变的这段时间里，一只会放射出具有一定能量的射线，持续的产生危害作用。

其次，海洋放射性污染具有无法处理性。除了进行核反应之外，目前采用任何化学物理或生物的方法都无法有效地破坏这些核素，改变其放射的特性。

再次，海洋放射性污染具有污染广阔性。放射性物质将通过海洋生物，洋流等方式，向世界各地散布。如，福岛核电站附近的放射性污染就会影响到真个太平洋地区，最后是全球的海洋。

最后，海洋放射性污染具有潜伏性。放射性污染造成的危害在有些情况下并不立即显现出来，而是经过一段潜伏期以后才显现出来。

海洋放射污染的来源主要以下四个方面：

第一，沿海核设施排放，海洋或沿岸核设施正常运行情况下排放的放射性物质造成海洋放射性污染。

第二，沿海核事故，海洋或沿岸核设施事故情况下排放出的放射性物质造成海洋放射性污染。如，本次日本的福岛核电站泄漏后，向海洋排放放射性废水。

第三。水循环带来。海洋之外的核设施正常运行或事故情况下排放的放射性物质会通过径流或大气输运进入海洋, 造成海洋放射性污染。

第四，核试验。核试验会造成海洋放射性污染, 海上核试验会造成严重放射性污染。海洋放射污染的主要影响或危害，主要包括以下三个方面：

第一，严重危害人体健康，难以治愈。一定量放射性物质进入人体后，既具有生物化学毒性,又能以它的辐射作用造成人体损伤。此外，体外的电离辐射照射人体也会造成损伤，这种作用称为外照射。放射性核素可以对周围产生很强的辐射，形成核污染。放射性沉降物还可以通过食物链进入人体，在体内达到一定剂量时就会产生有害作用。人会出现头晕、头疼、食欲不振等症状，发展下去会出现白细胞和血小板减少等症状。如果超剂量的放射性物质长期作用于人体，就能使人患上肿瘤、白血病及遗传障碍。

第二，严重危及水生生物生存。水中的放射性物质对水生生物的辐射作用，导致生物自身发生基因突变，污染海洋生物群的基金库：微量的放射性元素会在水生生物体内富集，从而污染重的食物链。正如，美国国家地理网站称，福岛核电站附近的放射性污染对当地海洋动物的生存造成伤害。

第三，严重威胁海洋生态系统。当水中含有大量的放射性物质时，他们的辐射作用会导致水生生物大量死亡，破坏海洋中生物的多样性，甚至造成海洋生态系统的瘫痪。根据海洋放射性污染的成因以及特点提出以下三点对策：

第一，从源头抓起，防范于未然。要加大对于核污染的安全检测力度，对于可预见的核泄漏做出充足的必要的准备。在日本的核泄漏当中，日本政府对于核泄漏的处理是比较及时的，但是处理的方式却是准备不充分的、匆忙的。

第二，从产生的方式准备，减少放谢性物质排放。现在产生海洋放射性污染的方式主要是直接的核物质排放、包括正常的、非正常、试验的。海洋放射性污染是一种集聚的污染物质，越稀少，危害就越小。这就需要科技的支持，研发回收循环利用形式的核利用

第三、从污染的特点，防范海洋反射性污染危害。首先是穿防护服，长期工作生活在较强辐射源附近的人群, 应考虑穿着电磁辐射防护服, 以降低受到的辐射剂量；其次是药物防护，科学研究表明，氨磷汀是可用作军事抗辐射剂、民用放射防护药及化学保护药。最后是食物防护，减少来源于污染或者附近水产品摄入，对于水产品要做好安全检测。对于我们个人来说，我们每一个人都理应生活在于自由、轻松、安全的环境中。然而，日本核泄漏严重损害了海洋生态环境，并在一定程度上威胁了我国人民的饮食健康。因此，我们每个人都应该谨记日本这次惨痛的教训，反对危机全人类生存的核泄漏，全面了解核辐射对人类的危害。发动工作的人、共同保护我们海洋生态系统分。还要批判日本在太平洋上倾倒含大量放射性废水，危及全人类健康的行为为耻。

第五篇：污染环境的生物修复

污染环境的生物修复

环境污染的生物修复途径包括两个方面: 一是应用生物处理或生物循环过程,通过精心设计与合理应用阻断或减少污染源向环境的直接排放；二是利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物来修复污染场所(土壤或水体)，降解效率可以通过改变土壤理化条件(包括温度、湿度、pH、供氧量及营养添加等)来完成，也可接种特殊驯化与构件的工程微生物提高降解速率。生物修复

生物修复是指人为控制条件下利用生物的生命代谢活动，使污染环境中有毒有害物减量化或使其完全无害化, 实现环境净化、生态效应恢复的新兴生物技术。包括微生物修复和植物修复。对无机(主要是重金属)污染的生物修复主要是通过植物修复,而对有机污染的生物修复则主要靠微生物的降解、吸收与转化等途径。

生物修复的主要优点有:(1)处理费用低，如污染土壤生化治理费用约为焚烧处理的1/2～1/3；(2)处理效率高，经过生化处理,污染物残留量可达到很低水平；(3)对环境影响小, 无二次污染, 生化治理最终产物为CO2、水和脂肪酸,对人类无害；(4)可以就地处理,避免了技术过程的二次污染,节约了处理费用；(5)不破坏生物生长所需要的土壤环境；(6)便于应用。

生物修复技术虽然已经取得了长足的发展,但受生物特性的限制, 生物修复技术还存在着许多的局限性:（1）微生物不能降解污染环境中的所有污染物。污染物的难生物降解性、不溶性以及污染物土壤腐殖

质或泥土结合在一起，常使生物修复难以进行。营养物的添加配比菌对碳、氢及各种微量元素的需求。氮、磷元素的缺乏是影响细菌生长繁殖的主要原因。（2）生物修复要求对地点状况的工程前考察往往费时、费钱。（3）一些低渗透性土壤往往不宜采用生物修复技术。

（4）特定的微生物只降解特定的化合物类型,化合物形态一旦变化就难以被原有的微生物酶系降解。（5）微生物活性受温度和其他环境条件的影响。（6）有些情况下,生物修复不能将污染物全部去除,因为当污染物浓度太低不足以维持一定数量的降解菌时,残余的污染物就会留在土壤中。生物修复技术

主要有原位修复技术和异位修复技术, 还有原位-异位联合修复技术等。

原位修复技术是指在受污染的地区直接采用生物修复技术,不需将污染物挖掘和运输,一般采用土著微生物, 有时也加入经过驯化和培养的微生物以加速处理,常常需要用各种工程化措施进行强化。关键是激活土著微生物群落的降解活性、接种外源微生物种、添加营养成分如N、P 等、在厌氧条件下提供外源电子受体、筛选出高效吸收或降解污染物的生物突变体,能在污染土壤、沉积物、地表水或地下水中表现出对有机污染物较高的吸收能力或降解效率。

异位修复技术是指将被污染的土壤或地下水从被污染地挖掘或抽取出来,经运输后,再将污染物移入具有一定生物反应条件的容器、池塘中或进行生物堆积进行治理的技术。异位修复技术也是一个好氧过程,通常采用固相或流体系统进行。土壤或沉积物若采用生物堆积时，需添加一定的堆积辅料,如秸秆、碎木片等，以增加堆积物对水分、空气的保持力,同时也可改善其物理性能而便于操作。对规模较大的工程性堆积,往往需要设置专用管道通入堆积物中以定时注入空气。必要时还需补充养分并接种高效微生物菌种。微生物条件

生物修复主要是利用土著微生物代谢能力、活化土著微生物降解能力或者添加具有高速分解难降解化合物能力的特定微生物, 针对不同的污染环境, 可利用不同的修复微生物及改善其生长条件[14]。

3.1 土著微生物

对于污染环境的修复, 低处理成本是技术开发的首要条件, 因此利用土著微生物的污染物代谢能力是设计生物修复的关键环节, 如地下水的原位生物修复多依靠天然生物修复作用。对具有高效降解能力的土著微生物特性研究始终是环境生物技术领域的研究重点。

目前对通过添加外源性物质促进土著微生物生长的强化生物修复技术研究较多。如生物激活剂法是指通过向受污染水体中投加无毒且不含菌种的可促进土著微生物生长的水体净化促进液的方法, 是目前地表水体修复常用的一种生物强化法, 一般这种制剂含有降解污染物的多种酶和促进微生物生长的有机酸、微量元素、维生素等成分, 可加速水体净化过程中微生物生长的演替。用于地下水有机污染修复的生物通气法则是将加压后的空气注射到污染地下水的下部, 气流加速地下水中有机物的挥发和降解, 通过增加或延长停留时间促进

生物降解, 提高修复效率。最为有效的用于石油污染土壤异位生物修复的预制床堆腐工艺原理是在被污染土壤中加入膨松剂后于预制床上堆成条状或圆柱状, 通过人工补充营养、空气, 并加以适度搅拌, 保证好氧条件而

实现土著微生物对有机污染物的降解[16]。使用电动力学技术强化生物修复也是一种有效的手段。它是利用电渗析、电迁移和电泳等电动力学效应加速污染环境中有机污染物和微生物运动,利用电极反应和电流热效应为地下生物降解创造有利条件。研究表明, 电动力学技术能有效地强化原位生物修复, 而且该技术不破环生态环境, 安装和操作简单, 具有广阔的应用前景。

3.2 微生物的适应性机制

研究证明, 当微生物暴露于一种有机物时,它不仅可以获得对该种有机物的适应性, 同时对其它具有相似结构的有机物也具有适应性。在预先暴露于某一污染环境后, 降解该环境中特有污染物的微生物数量及其占总异养微生物群体的比例将大大增加, Bauer 等将这种现象称为“交叉驯化”。目前对微生物的适应性机理还不十分清楚, 其可能的机制有3 种: ①特定酶的诱导和抑制;②基因突变产生新的代谢群体;③有机体的选择性富集[9]。对生物修复而言, 微生物的适应性对环境中的污染物降解十分重要, 微生物的适应性机制研究对污染物的无害化生物降解具有重要指导作用。

3.3 微生物的表面展示技术

微生物表面展示技术作为一种新的技术平台在重金属污染环境生物

修复中的应用日趋成熟。表面展示技术是利用基因工程手段将外源基因或一组一定长度的随机寡核苷酸片段克隆到特定的表达载体中, 使其表达产物与外膜蛋白或噬菌体外壳蛋白以融合蛋白的形式呈现在细胞表面或噬菌体表面。革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和酵母中已建立多个表面展示短肽和蛋白质的系统。在微生物细胞表面展示外源蛋白对污染环境的生物修复有着重要的意义, 展示金属结合蛋白(肽)的微生物可用于污染土壤和工业废水的净化, 展示有机磷水解酶的微生物将用于有机磷污染物的脱毒。微生物表面展示技术将成为污染环境生物修复的有效策略, 但这一技术的研究还是一个新领域, 要使其得到应用还有许多问题需要解决。结论与展望

生物修复作为环境生物技术的核心部分, 因其本身具有快速、高效及费用低廉的优点, 被称

为是一种环境友好替代技术,近年来在基础和应用研究上取得了重大进展, 显现出良好的开发前景, 在国内受到日益广泛的重视。然而, 在实验室条件下成功的生物修复技术, 并不表明在污染处理现场能得到成功应用, 其中存在技术放大的问题, 如微生物的降解效率问题, 干扰因素的影响评估问题等。一般说来, 实验室进行的微生物降解研究, 大多是在很好的人为调控的理想状态下以单组分纯种微生物进行, 被干扰因素极少, 因此很容易对结果做出解释;而现场的污染物与其他的物质混杂在一起, 污染物的降解是包括土著微生物在内的多种微生物联合作用的结果, 而且干扰生物降解的因素很多, 实验室

得出的所谓最佳条件在现场条件下可能根本无法实施, 或即使实施也得不到同样的结果[27]。此外, 对生物修复技术的现场放大除了微生物技术外, 还涉及如环境地学、水利学、环境化学及土壤学等多学科知识, 因此生物修复技术的应用是一项复杂的系统工程, 必须在对生物技术方法与微生物学原理的深刻理解的基础上, 与其他学科的技术成果相结合, 才具有乐观的应用前景, 并产生巨大的经济与社会效益。目前有关污染环境的生物修复在我国尚处于蓬勃发展的研究时期, 但还没有进入工程实施阶段, 实际运作上还缺少实例, 生物修复技术在我国的应用与开发需要更为详细的基础工作铺垫。