孟 娟，鄭西來，王玉華，撒占友

（1.中國海洋大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100；2.青島理工大學(xué) 安全工程系，山東 青島 266520）

石油污染海岸線生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

孟 娟1，2，鄭西來1，王玉華2，撒占友2

（1.中國海洋大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100；2.青島理工大學(xué) 安全工程系，山東 青島 266520）

介紹了生物修復(fù)、生物強(qiáng)化和生物刺激的基本概念。綜述了基于生物強(qiáng)化和生物刺激技術(shù)處理石油污染海岸線的研究進(jìn)展，并指出不同處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足。分析了影響溢油污染海岸線生物修復(fù)的重要因素，包括石油類型、波浪和水流能量、溫度、鹽度、氧氣含量等。對(duì)今后研究的主要方向進(jìn)行了展望。

生物修復(fù)；生物強(qiáng)化；生物刺激；石油污染土壤；海岸線

隨著全世界工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，對(duì)石油資源的需求也日漸增多。目前世界各地在石油開采和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的溢油事故頻發(fā)［1-2］。溢油中因含有毒性有機(jī)成分，嚴(yán)重危害整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)，也會(huì)因生物放大作用危及人類健康［3］。海上溢油隨風(fēng)浪被帶到海岸線之前，已經(jīng)歷各種衰減（風(fēng)化）過程，包括蒸發(fā)、光化學(xué)氧化和生物降解等，石油的物理化學(xué)性質(zhì)與初始泄漏狀態(tài)相比已發(fā)生極大改變［4］。抵達(dá)海岸線的石油，無論污染還是危害程度以及清除難度都要比在海上大很多［5］。對(duì)石油污染物的治理方法有物理法、化學(xué)法、生物法等，其中對(duì)污染土壤的生物修復(fù)法因具有高效、環(huán)境友好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種極具成本效益的綠色治理技術(shù)［6-8］。

本文在闡述生物修復(fù)（Bioremediation）、生物強(qiáng)化（Bioaugmentation）和生物刺激（Biostimulation）的基本概念的基礎(chǔ)上，綜述了生物強(qiáng)化和生物刺激技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了影響溢油污染海岸線生物修復(fù)的重要因素，并在此基礎(chǔ)上指出了今后研究的主要方向。

1 生物修復(fù)的概念、分類及應(yīng)用

石油污染土壤的的生物修復(fù)是指借助微生物具有可利用碳?xì)浠衔餅樘荚春湍茉吹淖匀荒芰?，通過微生物的代謝活動(dòng)來降解土壤中的石油污染物，減少石油污染物濃度或使其無害化的過程［9］。石油中大多數(shù)化合物是可被微生物降解的，但其自

然降解是一個(gè)緩慢的過程，因此研究加速其自然衰減（也稱內(nèi)在生物修復(fù)）的技術(shù)極為重要［10］。

目前加速污染土壤內(nèi)在生物修復(fù)的主要應(yīng)用形式有兩種：生物強(qiáng)化和生物刺激。生物強(qiáng)化是指向污染土壤中接種污染物降解菌群以提高污染物的生物降解率；生物刺激則是指通過向污染土壤中添加營養(yǎng)物質(zhì)（主要是N和P）或生物表面活性劑等刺激土著污染物降解菌群生長或其降解活性的制劑，以提高污染物的生物降解率［11］。

1.1 生物強(qiáng)化

微生物被認(rèn)為具備使用石油作為碳源和能源的新陳代謝機(jī)能和酶能力［12-13］。研究表明，以降解石油烴能力著稱的典型菌群在自然環(huán)境中廣泛存在，包括假單胞菌、海桿菌、食烷菌、產(chǎn)微球莖菌、鞘氨醇單胞菌、紅球菌、微球菌、纖維菌、迪茨菌、戈登氏菌等［14-16］。由于石油是一種復(fù)雜的多組分均質(zhì)混合物，其主要組成元素C和H可按一定數(shù)量和空間關(guān)系結(jié)合成多種石油烴（烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等）［17］。不同微生物對(duì)不同石油烴的降解效果存在明顯差異，如菌株JZ3-21（惡臭假單胞菌Pseudomonas putida）對(duì)正十六烷的降解率高達(dá)99.77%，同時(shí)對(duì)芘的降解率僅為23.70%，菌株B5（施氏假單胞菌Pseudomonas stutzeri）則具有良好的芘降解性能，培養(yǎng)36 h內(nèi)對(duì)芘的總降解率高達(dá)96.3%［18-19］。因此在溢油污染發(fā)生時(shí)，往往需要多種微生物協(xié)同作用才可完成對(duì)全部石油組分的降解。混合菌群的降解能力往往優(yōu)于單一菌株，如何構(gòu)建高效石油降解混合菌群已成為石油污染土壤生物修復(fù)的重要研究內(nèi)容［20-21］。包木太等［22］從青島港口海水中篩選出4株適宜海洋環(huán)境的高效烴降解菌，菌種鑒定結(jié)果表明它們分別為脂肪桿菌屬、海球菌屬、微桿菌屬和動(dòng)性球菌屬；分別對(duì)單株菌和不同方案混合菌（2株菌、3株菌和4株菌）的原油降解能力的考察結(jié)果表明，4株菌混合時(shí)原油降解能力最強(qiáng)。崔志松等［23］基于海洋石油降解菌群DC10（2株食烷菌Alcanivorax sp.和1株海桿菌Marinobacter sp.），通過分別發(fā)酵制備成復(fù)合菌液并檢驗(yàn)其在實(shí)驗(yàn)室模擬溢油岸灘條件下的除油能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，添加復(fù)合菌液可有效提高石油烴降解率，在復(fù)合菌液配合可溶性營養(yǎng)鹽處理28 d后，石油烴降解率較自然風(fēng)化組提高約25%左右。

按照所接種的石油烴降解菌篩選途徑的不同，采用生物強(qiáng)化法向石油污染區(qū)接種的石油烴降解菌主要有兩種：1）外源微生物；2）土著微生物。

培養(yǎng)外源微生物的方法是從現(xiàn)有微生物標(biāo)本庫中篩選石油烴降解微生物或微生物菌群，經(jīng)放大培養(yǎng)制成菌劑，投加到石油污染土壤中。盡管外源微生物在實(shí)驗(yàn)室研究中已取得一定成果，但目前這仍是一種極具爭議性的方法，因?yàn)橄颦h(huán)境中添加外源微生物，意味著可能會(huì)給環(huán)境和微生物自然多樣性帶來未知影響［24］。迄今為止，大部分污染區(qū)的實(shí)地研究結(jié)果表明，對(duì)于多數(shù)環(huán)境，從長遠(yuǎn)來看，該法并不能顯著有效地提高石油的生物降解率［25］。這是因?yàn)椋涸趯?shí)驗(yàn)室條件下接種微生物菌群所需的營養(yǎng)物質(zhì)豐富易得，而現(xiàn)場條件中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度則往往不能充分保證；外源微生物也無法快速適應(yīng)實(shí)地環(huán)境條件，不能在與土著微生物的競爭中占據(jù)優(yōu)勢(shì)［26］。

越來越多的證據(jù)表明，克服外源微生物固有缺陷的最佳方法是土著生物強(qiáng)化（Autochthonous bioaugmentation，ABA），即只使用來自污染區(qū)的土著微生物清除污染物［27］。ABA法使用土著微生物菌群，可使微生物更快速且長期地適應(yīng)污染環(huán)境，對(duì)土壤生物修復(fù)的效果好，已逐漸成為目前生物強(qiáng)化研究的重點(diǎn)［28-29］。Pasumarthi等［9］利用柴油作為唯一碳源，從印度果阿海岸石油污染區(qū)沉積物中成功篩選出2種自然存在的土著微生物：假單胞菌和弗格森埃希菌，并將它們接種至無菌錐形搖瓶（內(nèi)置石油污染區(qū)沉積物、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的NaCl、布氏-哈斯介質(zhì)等）中，以研究它們對(duì)石油烴的降解能力，色譜分析結(jié)果表明，在120 h后石油的生物降解率即可達(dá)到43%，這說明利用土著微生物可實(shí)現(xiàn)較好的生物修復(fù)效果。研究結(jié)果同時(shí)表明，微生物對(duì)不同組分烴顯示出不同的降解性能，如正烷烴的降解速率高于多環(huán)芳烴，而在多環(huán)芳烴中，未烷基化多環(huán)芳烴的降解速率高于烷基化多環(huán)芳烴。

此外，微生物的添加方式也會(huì)影響生物修復(fù)效果。由于固定化微生物對(duì)污染土壤的修復(fù)效果明顯優(yōu)于游離微生物，因此在海水體系中對(duì)微生物采取固定化處理已成為充分發(fā)揮微生物降解作用的有效技術(shù)手段［30］。固定化微生物技術(shù)是通過物理或化學(xué)方法將游離微生物限制或定位在特定空間范圍內(nèi)，因此可有效保持微生物的密度和活性，從而提高污染土壤的生物修復(fù)效果［31］。目前制備固定化

微生物最常見的方法為吸附法，常用載體有無機(jī)載體（活性炭、硅藻土、膨潤土等）、天然有機(jī)載體（海藻酸鹽、甲殼素、殼聚糖等）、合成高分子載體（聚乙烯醇、海綿、聚氨酯泡沫等）和復(fù)合載體（有機(jī)載體和無機(jī)載體的組合）4類［32］。Lee等［33］以泥炭、膨潤土和藻酸鹽制成復(fù)合載體，固定混合菌群并研究其除油效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明30 d后柴油去除率高達(dá)99.9%。許振文等［34］以海藻酸鈣為載體，包埋固定降解菌ZW8（銅綠假單胞菌）并進(jìn)行降解蒽的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固定化技術(shù)拓寬了ZW8對(duì)pH和溫度的適應(yīng)范圍，可有效增強(qiáng)ZW8對(duì)蒽的降解能力。

1.2 生物刺激

生物刺激主要措施有兩種：1）添加營養(yǎng)成分；2）添加生物表面活性劑。

1.2.1 添加營養(yǎng)成分

C，N，P是微生物新陳代謝必須的營養(yǎng)元素［35］，n（C）∶n（N）∶n（P）最佳值為100∶10∶1。而在石油污染區(qū)，C元素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于N和P，因此易造成生物降解過程中營養(yǎng)元素的比例失調(diào)，從而導(dǎo)致微生物對(duì)石油烴的降解活動(dòng)受限［16，36］。營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏是阻止或減緩海岸生態(tài)系統(tǒng)生物降解率的一個(gè)重要因素［37-39］。在目前相關(guān)的研究中，向海岸線溢油污染環(huán)境中添加營養(yǎng)成分的類型主要有3種：1）無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)；2）有機(jī)質(zhì)；3）親油性肥料和緩控釋肥料。

已有研究表明，添加無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)（NH4NO3、Na2HPO4、KH2PO4等）可以顯著刺激石油烴降解菌的生長和代謝，從而提高石油污染沉積物的生物降解率［40-42］。然而隨著研究的不斷深入，無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的應(yīng)用缺陷逐漸顯露。向開放的海灘環(huán)境投加水溶性的無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)通常是不切實(shí)際的，因?yàn)樗苄责B(yǎng)分極易在潮汐作用下迅速稀釋和流失［43］。為保證養(yǎng)分濃度維持在理想范圍，可選擇不斷重復(fù)添加水溶性養(yǎng)分。然而這種方案不但會(huì)增加成本，還可能導(dǎo)致富營養(yǎng)化，進(jìn)一步對(duì)已受污染的環(huán)境產(chǎn)生危害，對(duì)整個(gè)沿海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響［44］。廣泛的營養(yǎng)補(bǔ)充還可能反而減緩生物降解過程，因?yàn)榧尤脒^多的尿素（無機(jī)N），可能會(huì)將n（N）∶n（H2O）提升到過高水平，也會(huì)使環(huán)境pH高于中性水平，這些都會(huì)對(duì)微生物的生長產(chǎn)生負(fù)面影響［45］。因此添加無機(jī)養(yǎng)分N和P已非生物刺激治理方案首要選項(xiàng)。目前人們更多地致力于研究對(duì)沿海生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)安全有效的營養(yǎng)物質(zhì)，如有機(jī)質(zhì)、親油肥料和緩控釋肥料。

Behzad等［46］的研究表明，向石油污染沉積物中添加少量的有機(jī)質(zhì)-膽堿衍生物（如枸櫞酸膽堿（TCC）、月桂酰氯化膽堿（LCC））即可顯著增加石油污染沉積物中解烴菌群（包括總石油烴（TPH）降解菌群，烷烴降解菌群和多環(huán)芳烴（PAH）降解菌群）的豐度。這說明膽堿可作為C源和N源被石油烴降解菌群利用，而有機(jī)質(zhì)只需少量使用即可達(dá)顯著效果，因此環(huán)境面臨的富營養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)將顯著降低。研究結(jié)果同時(shí)表明，LCC還兼有表面活性劑的功效，通過減小油滴尺寸，可增加油與細(xì)菌接觸的表面積而提高生物降解率。Agota等［47］的研究取得了類似的結(jié)果。

親油性肥料和緩控釋肥料的優(yōu)勢(shì)則在于，它們與水體接觸時(shí)可在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)或間斷釋放養(yǎng)分，在潮汐作用下養(yǎng)分流失少，同時(shí)也不會(huì)引發(fā)短時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)濃度過大而導(dǎo)致的富營養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。這種類型的肥料代表如商業(yè)產(chǎn)品Inipol EAP 22、S200已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場溢油治理，親油性肥料Inipol EAP 22被證明是潮間帶巖石區(qū)溢油污染治理的最佳選擇［48］。

1.2.2 添加生物表面活性劑

添加生物表面活性劑可顯著增加石油的生物降解率［49］。這是因?yàn)樯锉砻婊钚詣ㄈ缡罄钐侵┑募尤肟稍黾游⑸飳?duì)石油的利用度。石油的生物利用度是影響溢油污染環(huán)境生物修復(fù)率的關(guān)鍵因素。由于石油的疏水性和低水溶性特點(diǎn)，決定其具有的生物利用度較低［50］。有研究表明，石油生物降解率與其生物利用度之間存在線性相關(guān)關(guān)系［51］。Aburto-Medina等［52］采用生物強(qiáng)化策略修復(fù)長期受油污染土壤，只可清除約41.3%±6.4%的C10～C40石油烴，這是因?yàn)楸M管C15～C36石油烴被認(rèn)為是可生物降解的，但受生物利用度制約，生物修復(fù)過程結(jié)束后它們?nèi)钥赡茉诃h(huán)境中大量殘留。溢油污染海岸線的石油由于與環(huán)境接觸時(shí)間長，受不同程度的風(fēng)化作用，其生物利用度和生物降解性更低［53］。這是因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，污染物已發(fā)生老化，并通過有機(jī)物質(zhì)擴(kuò)散或吸附到礦物表面等過程，導(dǎo)致碳?xì)浠衔锇l(fā)生封存，從而降低了石油的生物利用度，最終表現(xiàn)為石油在環(huán)境中的殘留和生物修復(fù)的低效率［54］。生物表面活性劑提高石油生物利用度的機(jī)理在于乳化油-水混合物，提高石油

烴的水溶性，由此促進(jìn)微生物對(duì)石油烴的吸收和同化，最終促進(jìn)石油生物降解［55-56］。

1.3 生物強(qiáng)化和生物刺激聯(lián)合修復(fù)

在生物修復(fù)過程中只采用單項(xiàng)技術(shù)措施往往存在修復(fù)效果不佳的缺點(diǎn)。McKew等［49］的研究結(jié)果表明，單獨(dú)添加生物表面活性劑（鼠李糖脂）幾乎未對(duì)生物降解產(chǎn)生影響，而生物表面活性劑（鼠李糖脂）結(jié)合水溶性養(yǎng)分可顯著增加生物降解率。這是因?yàn)?，單?dú)添加生物表面活性劑只提高了石油組分的生物利用度，而如果必要的營養(yǎng)物質(zhì)（N，P）缺乏，微生物活動(dòng)仍將是受限的。Hosokawa等［24］的研究結(jié)果則表明，生物刺激法（添加營養(yǎng)物質(zhì)）的有效性雖被認(rèn)可，但仍需要較長時(shí)間才能夠成功，這可能是因?yàn)榭山到馐蜔N的土著微生物缺乏。

目前，結(jié)合生物強(qiáng)化和生物刺激互補(bǔ)特點(diǎn)的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，成為海岸線溢油污染生物修復(fù)的研究熱點(diǎn)和重要內(nèi)容［57］。Nikolopoulou等［58］在一個(gè)為期90 d的實(shí)驗(yàn)研究中，對(duì)比測試了土著微生物菌群處理石油烴的自然衰減處理組、養(yǎng)分添加處理組、養(yǎng)分和生物表面活性劑（鼠李糖脂）添加處理組的石油生物降解率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，養(yǎng)分和生物表面活性劑（鼠李糖脂）的加入均有助于增強(qiáng)生物降解過程，但與其他處理組對(duì)照，NPKMR組（土著微生物群+無機(jī)氮磷鉀養(yǎng)分+鼠李糖脂）的降解效果最顯著，在15 d內(nèi)正烷烴降解率即達(dá)到99%。

2 影響溢油污染海岸線生物修復(fù)的重要因素

盡管生物修復(fù)法被廣泛使用，但其有效性仍有待商榷［59］。特別是應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行原位/原地修復(fù)試驗(yàn)時(shí)，所得數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的一致性常無法保證［60］。這是因?yàn)槭偷纳锝到膺^程受很多因素影響，如石油類型、波浪和水流能量、溫度、鹽度、氧氣供應(yīng)量等［61］。

2.1 石油類型

石油的物理特性會(huì)極大影響污染物生物降解的速度。不同類型的石油其環(huán)境行為、存留持久性、毒性等亦不同，因此對(duì)海灘環(huán)境造成的危害和影響程度也有很大區(qū)別?；谖墨I(xiàn)和以往溢油事故案例，本文主要探討3種類型的石油：1）輕質(zhì)精煉油；2）輕質(zhì)、中質(zhì)原油；3）重質(zhì)原油和重質(zhì)成品油。

輕質(zhì)精煉油如噴氣燃料、煤油、柴油等具有較低的黏度和相對(duì)較高的水溶性、蒸發(fā)損失率，其生物利用度較高，這類石油制品已被證明對(duì)環(huán)境生物具有最高的急性毒性反應(yīng)，會(huì)毒害植物和動(dòng)物，也可能會(huì)因其非極性性質(zhì)而傷害微生物的細(xì)胞質(zhì)膜，擾亂磷脂的雙層結(jié)構(gòu)［62］。輕質(zhì)精煉油即使在輕到中等程度的海浪能作用下也可以較高程度地分散到水體中，因此當(dāng)其泄漏在海洋環(huán)境中時(shí)，通常延展成薄層或以浮油形式存在，不會(huì)長期存留而導(dǎo)致嚴(yán)重的海岸線溢油污染［63］。

輕質(zhì)、中質(zhì)原油具有相對(duì)短期的急性毒性，根據(jù)其化學(xué)成分以及在海岸線環(huán)境滯留前的風(fēng)化程度不同，其對(duì)海岸線產(chǎn)生的影響亦極為不同［64-65］，因此目前要總結(jié)輕質(zhì)、中質(zhì)原油對(duì)海岸線影響規(guī)律尚存在一定困難。

重質(zhì)原油（包括提取自油砂的原油）和重質(zhì)成品油（如重燃油）中含有的嚴(yán)重有毒化合物較少，通常以物理作用（如形成涂層）或窒息作用危害海岸線及環(huán)境生物。研究表明，重質(zhì)油溢油事故一旦發(fā)生，往往會(huì)對(duì)海岸線生態(tài)環(huán)境造成長期（2 a以上）影響，污染程度嚴(yán)重，這是因?yàn)樵擃愐缬蜆O易在表面砂層處形成厚涂層，同時(shí)滲透進(jìn)入砂層深處，成為埋藏油［63］。

2.2 波浪和水流能量

美國海洋與大氣管理局在《典型沿海棲息地溢油響應(yīng)方案》［66］中指出，波浪和水流的作用會(huì)產(chǎn)生機(jī)械能，海岸線在這種機(jī)械能中的暴露程度是決定海岸線敏感性和滯留油持久性的關(guān)鍵因素。

隨著波浪和水流能量的減少，石油在海岸線的停留時(shí)間將增加。對(duì)于低能海岸線環(huán)境，往往需要輔以生物修復(fù)處理技術(shù)以加速石油的生物降解。但為避免過度處理給海岸線生態(tài)環(huán)境帶來二次污染，采取生物修復(fù)處理技術(shù)時(shí)還應(yīng)充分考慮石油的自然清除速度隨所處物理位置不同而產(chǎn)生的相對(duì)差異，如位于海岸線邊緣地帶的石油在波浪和水流能量作用下的自然清除速度較快，而內(nèi)部石油通常需要加以生物修復(fù)處理。2010年的深水地平線石油泄漏事件導(dǎo)致美國路易斯安那州796 km海岸線被石油污染，然而僅有71 km海岸線被批準(zhǔn)可采取措施加以處理。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，1年后被污染海岸線長度即縮短至258 km，3年后被污染海岸線長度縮短至141 km，其中僅有5.6 km被界定為中度或重度污染區(qū)［67］。

2.3 溫度

溫度是控制石油降解率的重要因素。溫度對(duì)石油生物降解過程的影響主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：1）直接影響石油烴的物理化學(xué)特性，如黏度、擴(kuò)散性和揮發(fā)性等，并由此影響石油的生物利用度［68-69］。2）影響石油烴降解菌的多樣性和活躍度，而后者在生物修復(fù)過程中起至關(guān)重要的作用。Abed等［70］研究不同溫度下（10，30，50 ℃）石油污染土壤的生物修復(fù)效率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨溫度升高，細(xì)菌呼吸作用增強(qiáng)，這說明細(xì)菌在高溫下活躍度增加；隨溫度升高，還檢測到新的菌群出現(xiàn)，且新菌群為石油降解菌群，這說明細(xì)菌在高溫下生物多樣性增加。3）升高溫度還可以刺激參與石油降解過程細(xì)菌的酶活性［71］。

2.4 鹽度

環(huán)境鹽度也會(huì)影響石油的生物降解過程。鹽度變化對(duì)石油生物修復(fù)效率影響較為復(fù)雜。一方面隨鹽度增加細(xì)菌呼吸會(huì)顯著減少，菌群活躍度將降低［70］，這是因?yàn)樵S多微生物對(duì)離子強(qiáng)度的快速變化非常敏感，鹽度超過最佳水平會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌活性降低，遲滯期延長，生長速率和生物質(zhì)合成速率減慢［72］。另一方面，鹽度增加又對(duì)菌群生物多樣性有所助益。Abed等［70］研究了不同鹽度下（2%，4%，7%）石油污染土壤的生物修復(fù)效率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨鹽度增加，細(xì)菌群落發(fā)生顯著變化，當(dāng)鹽度從2%變化到4%時(shí)，放線菌的豐度急劇增加，在菌群中占統(tǒng)治地位，而放線菌是常見的石油降解微生物，在分解有機(jī)物質(zhì)和利用營養(yǎng)成分上常發(fā)揮核心作用［73］。此外，高鹽度水平還會(huì)降低氧的可用性和石油烴的溶解度，導(dǎo)致石油的生物利用度降低［74］。這是因?yàn)楦啕}度水平時(shí)，有機(jī)化合物會(huì)被強(qiáng)吸附至固體基質(zhì)上［75］。

2.5 氧氣含量

在厭氧條件下，石油污染土壤的生物修復(fù)效率低下。氧氣供應(yīng)是否充足是影響生物修復(fù)過程的重要因素之一［76］。Hassanshahian等［77］通過生物需氧量（BOD）監(jiān)測微生物降解有機(jī)物時(shí)的耗氧量，并指出當(dāng)氧氣供應(yīng)充足時(shí)，菌群的新陳代謝活躍，石油生物降解率較高。Ramsay等［78］采用空壓機(jī)供氧配合添加營養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)澳大利亞Glastone港油污紅樹林進(jìn)行現(xiàn)場生物修復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與未經(jīng)生物修復(fù)處理的油污現(xiàn)場相比，在供氧期間紅樹林的烷烴降解菌數(shù)量增加了1 000倍，芳香烴降解菌數(shù)量增加了100倍。

3 結(jié)語

在溢油污染海岸線治理技術(shù)中，生物修復(fù)由于具有高效、環(huán)境友好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種極具成本效益的綠色技術(shù)。加快石油內(nèi)在生物修復(fù)的途徑主要有生物強(qiáng)化和生物刺激兩種。為提高石油生物修復(fù)效果，并避免在生物強(qiáng)化和生物刺激過程中可能引發(fā)的自然生物多樣性被破壞、富營養(yǎng)化等環(huán)境問題，土著微生物強(qiáng)化（ABA）、固定化微生物技術(shù)、可持續(xù)釋放養(yǎng)分的無機(jī)營養(yǎng)替代物和高效生物表面活性劑已成為目前研究的新焦點(diǎn)和趨勢(shì)所在。

影響生物修復(fù)效率的因素復(fù)雜多樣，尤其在原位/原地進(jìn)行大規(guī)模生物修復(fù)試驗(yàn)時(shí)，由于存在很多環(huán)境因素不可控制的困難，常無法保證實(shí)地生物修復(fù)的效果。因此，未來的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室研究應(yīng)充分考慮并模擬溢油污染生物修復(fù)治理方案所應(yīng)用環(huán)境的各種現(xiàn)場因素，如石油風(fēng)化程度、波浪和水流能量、溫度、鹽度等，且應(yīng)加強(qiáng)中試規(guī)模的試驗(yàn)研究，驗(yàn)證并調(diào)整治理方案，以達(dá)到科學(xué)預(yù)測實(shí)地石油生物修復(fù)過程的目的。

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（編輯 葉晶菁）

Research progresses on bioremediation of oil contaminated shoreline

Meng Juan1，2，Zheng Xilai1，Wang Yuhua2，Sa Zhanyou2
（1.College of Environmental Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao Shandong 266100，China；2.Department of Safety Engineering，Qingdao University of Technology，Qingdao Shandong 266520，China）

The concepts of bioremediation，bioaugmentation and biostimulation are introduced.The research progresses on bioaugmentation and biostimulation of oil contaminated shoreline are summarized，and the advantages and disadvantages of different processing techniques are pointed out.The important factors affecting bioremediation of oil contaminated shoreline are analyzed，such as：oil type，energy of wave and water fl ow，temperature，salinity，oxygen content，etc.The main direction for future research is prospected.

bioremediation；bioaugmentation；biostimulation；oil contaminated soil；shoreline

X55

A

1006-1878（2016）02-0143-08

10.3969/j.issn.1006-1878.2016.02.005

2015-07-10；

2015-12-29。

孟娟（1979—），女，山東省青島市人，博士生，講師，電話 13969737449，電郵 juanmoon@163.com。

青島市黃島區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（2014-1-62）。