摘要：通(tōng)過研究不同類型生(shēng)物(wù)修複技(jì)術的(de)修複原理(lǐ)和(hé)應用特點，對(duì)比在土(tǔ)壤石油污染和(hé)海(hǎi)洋石油污染環境中的(de)修複效果，旨在更好(hǎo)地(dì)了解生(shēng)物(wù)修複技(jì)術，并對(duì)今後的(de)研究重點進行展望。
1 石油污染
石油工(gōng)業(yè)的(de)快速發展，一方面大力推動了世界經濟的(de)進步，而另一方面，石油污染也成為(wèi)世界關注的(de)環境問(wèn)題。全球每年(nián)約有(yǒu)800萬t的(de)石油污染物(wù)通(tōng)過不同形式進入生(shēng)态環境，我國(guó)每年(nián)有(yǒu)約60萬t石油污染物(wù)，這(zhè)些污染物(wù)給海(hǎi)洋、土(tǔ)壤、河流和(hé)地(dì)下(xià)水(shuǐ)等生(shēng)态環境造成巨大污染。現(xiàn)今石油污染主要體(tǐ)現(xiàn)在2方面：一是土(tǔ)壤的(de)石油污染，二是海(hǎi)洋的(de)石油污染。
1.1 土(tǔ)壤石油污染
土(tǔ)壤石油污染多出現(xiàn)在油田附近(jìn)土(tǔ)壤中，油田各處産生(shēng)的(de)落地(dì)原油、油砂、岩屑、泥漿等固體(tǐ)廢棄物(wù)等會危害土(tǔ)壤安全。石油進入土(tǔ)壤後會改變土(tǔ)壤的(de)理(lǐ)化(huà)特性，如堵塞土(tǔ)壤的(de)孔隙結構，使土(tǔ)壤的(de)透水(shuǐ)性降低(dī)。石油中大量的(de)反應基與土(tǔ)壤中的(de)無機(jī)氮、無機(jī)磷結合，限制硝化(huà)作(zuò)用和(hé)脫磷酸作(zuò)用，從(cóng)而減少土(tǔ)壤中有(yǒu)效氮、磷含量，導緻土(tǔ)壤有(yǒu)機(jī)質的(de)碳氮比(C/N)和(hé)碳磷比(C/P)的(de)變化(huà)，導緻土(tǔ)壤微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)生(shēng)存環境的(de)惡化(huà)，降低(dī)土(tǔ)壤活性；另外(wài)，石油中鹵代烴、苯系物(wù)和(hé)多環芳烴等緻畸、緻癌、緻突變的(de)物(wù)質進入土(tǔ)壤後，能夠富集在植物(wù)和(hé)動物(wù)體(tǐ)內(nèi)，在食用了這(zhè)些受石油污染的(de)生(shēng)物(wù)後，人(rén)類和(hé)動物(wù)的(de)健康會受到威脅。根據《全國(guó)土(tǔ)壤污染狀況調查公報》統計(jì)，我國(guó)土(tǔ)壤中多環芳烴點位超标率超過1.4%。在勝利、大慶油田百米範圍內(nèi)的(de)土(tǔ)壤石油烴總量大多超過臨界值（500 mg/kg），而在遼河油田重度污染區(qū)內(nèi)，這(zhè)一數值更是達到10 000 mg/kg，石油污染已經成為(wèi)我國(guó)最嚴重的(de)土(tǔ)壤問(wèn)題之一。
1.2 海(hǎi)洋石油污染
海(hǎi)洋石油污染的(de)主要來(lái)源為(wèi)海(hǎi)底溢油、海(hǎi)上(shàng)井噴事(shì)故和(hé)運輸事(shì)故造成的(de)溢油，後者屬于人(rén)類活動引起的(de)突發性溢油，對(duì)環境影響最為(wèi)嚴重。據統計(jì)，每年(nián)海(hǎi)上(shàng)油井井噴事(shì)故和(hé)運輸事(shì)故造成的(de)溢油高(gāo)達2.2×107 t。溢油污染的(de)危害主要體(tǐ)現(xiàn)在2方面，首先是溢油會迅速擴散形成油膜，影響海(hǎi)氣交換和(hé)植物(wù)的(de)光(guāng)合作(zuò)用，導緻水(shuǐ)體(tǐ)嚴重缺氧，威脅海(hǎi)洋生(shēng)物(wù)生(shēng)存，同時(shí)，油污附着在海(hǎi)洋生(shēng)物(wù)上(shàng)，對(duì)生(shēng)物(wù)呼吸、捕食、繁殖等行為(wèi)産生(shēng)影響；二是石油中多環芳烴等有(yǒu)毒物(wù)質會導緻海(hǎi)洋生(shēng)物(wù)中毒和(hé)死亡，研究顯示，當海(hǎi)水(shuǐ)中石油濃度在0.1~1.0 mg/m3時(shí)，魚類早期發育和(hé)魚卵生(shēng)長(cháng)均會受到影響，而人(rén)類在食用了富集有(yǒu)毒物(wù)質的(de)海(hǎi)洋生(shēng)物(wù)後，健康也會受到威脅。我國(guó)海(hǎi)上(shàng)溢油事(shì)故頻(pín)發，1973—2006年(nián)間(jiān)，我國(guó)共發生(shēng)海(hǎi)上(shàng)船(chuán)舶溢油事(shì)故2 635起，其中50t以上(shàng)的(de)重大船(chuán)舶溢油事(shì)故69起，總溢油量超過3.7萬t。全國(guó)海(hǎi)洋環境監測顯示，我國(guó)近(jìn)海(hǎi)有(yǒu)5.6萬km2海(hǎi)域的(de)含油量超過Ⅰ、Ⅱ類海(hǎi)水(shuǐ)水(shuǐ)質标準，污染形勢日(rì)益嚴重。随着社會的(de)發展，人(rén)類對(duì)石油及其制品需求不斷增長(cháng)，在石油的(de)開(kāi)采、運輸、裝卸以及利用過程中溢油事(shì)故頻(pín)繁發生(shēng)，為(wèi)降低(dī)石油污染對(duì)生(shēng)态環境的(de)破壞，除了加強對(duì)石油開(kāi)采和(hé)運輸的(de)管理(lǐ)外(wài)，對(duì)石油污染的(de)治理(lǐ)以及污染受損地(dì)區(qū)和(hé)海(hǎi)域生(shēng)态功能修複的(de)研究越發受到關注。根據處理(lǐ)方法的(de)不同，石油污染治理(lǐ)分為(wèi)物(wù)理(lǐ)修複、化(huà)學修複和(hé)生(shēng)物(wù)修複，其中，生(shēng)物(wù)修複是通(tōng)過生(shēng)物(wù)代謝(xiè)降低(dī)石油污染，代謝(xiè)産物(wù)為(wèi)水(shuǐ)、二氧化(huà)碳等穩定、無害的(de)物(wù)質，因此，相(xiàng)比于其他(tā)2種方法，雖然生(shēng)物(wù)修複研究曆史較短，但(dàn)是卻擁有(yǒu)廣闊的(de)應用前景。
2 生(shēng)物(wù)修複技(jì)術
生(shēng)物(wù)修複是指利用生(shēng)物(wù)，特别是微(wēi)生(shēng)物(wù)催化(huà)降解環境污染物(wù)，減小(xiǎo)或最終消除環境污染的(de)受控或自(zì)發過程，是在微(wēi)生(shēng)物(wù)降解基礎上(shàng)發展起來(lái)的(de)新興的(de)環保技(jì)術。相(xiàng)比于傳統的(de)化(huà)學修複和(hé)物(wù)理(lǐ)修複，生(shēng)物(wù)修複具有(yǒu)投資小(xiǎo)、操作(zuò)簡單、不易産生(shēng)二次污染等優點。20世紀80年(nián)代末，生(shēng)物(wù)修複技(jì)術首次成功應用于Exxon Vadez油輪石油洩露事(shì)故中，短期內(nèi)清除了溢油污染，取得了明(míng)顯成效。生(shēng)物(wù)修複技(jì)術按照(zhào)修複主體(tǐ)的(de)不同可分為(wèi)微(wēi)生(shēng)物(wù)修複、植物(wù)修複和(hé)動物(wù)修複。微(wēi)生(shēng)物(wù)修複在海(hǎi)洋石油污染和(hé)土(tǔ)壤石油污染中均有(yǒu)廣泛應用，是研究最多的(de)生(shēng)物(wù)修複技(jì)術，目前已發現(xiàn)共200多種，歸屬100餘屬的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)能夠有(yǒu)效降解石油，包含了細菌、真菌、黴菌和(hé)藻類等微(wēi)生(shēng)物(wù)類群。植物(wù)修複和(hé)動物(wù)修複主要應用于土(tǔ)壤石油污染中，利用植物(wù)和(hé)動物(wù)對(duì)石油的(de)吸收、分解、吸附或其他(tā)作(zuò)用來(lái)去(qù)除石油。盡管生(shēng)物(wù)修複技(jì)術主體(tǐ)不同，實施場(chǎng)地(dì)也有(yǒu)所差異，但(dàn)是微(wēi)生(shēng)物(wù)在石油生(shēng)物(wù)修複過程中不可或缺。此外(wài)，生(shēng)物(wù)修複必須遵循3個(gè)原則：
①使用适合的(de)修複生(shēng)物(wù)，即指具有(yǒu)生(shēng)理(lǐ)和(hé)代謝(xiè)能力并能降解石油污染物(wù)的(de)生(shēng)物(wù)。許多情況下(xià)，生(shēng)物(wù)地(dì)點就有(yǒu)降解生(shēng)物(wù)，特别是微(wēi)生(shēng)物(wù)存在，若不足，則可選擇加入外(wài)源生(shēng)物(wù)；
②在适合的(de)地(dì)點，是指要有(yǒu)污染物(wù)和(hé)适合的(de)生(shēng)物(wù)相(xiàng)接觸的(de)地(dì)點；
③有(yǒu)适合的(de)環境條件(jiàn)，相(xiàng)比于化(huà)學修複和(hé)物(wù)理(lǐ)修複，生(shēng)物(wù)修複更易受外(wài)界環境影響，如石油污染濃度，當石油濃度過高(gāo)時(shí)生(shēng)物(wù)無法存活，需要經過預處理(lǐ)後方可進行生(shēng)物(wù)修複；外(wài)界理(lǐ)化(huà)因子(zǐ)，如溫度、鹽度和(hé)pH等也會影響生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)、繁殖，因此需要通(tōng)過控制或改變環境條件(jiàn)，使生(shēng)物(wù)的(de)代謝(xiè)和(hé)生(shēng)長(cháng)活動處于最佳狀态。
2.1 微(wēi)生(shēng)物(wù)修複
在長(cháng)期受石油污染的(de)環境中，如海(hǎi)底溢油區(qū)域和(hé)油田附近(jìn)土(tǔ)壤中，會形成一些專以石油為(wèi)碳源的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)群，這(zhè)些微(wēi)生(shēng)物(wù)能夠分解代謝(xiè)石油，且數量是未受污染地(dì)區(qū)的(de)若幹倍，通(tōng)過馴化(huà)或誘導後，這(zhè)些自(zì)然的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)群可以用來(lái)治理(lǐ)石油污染，微(wēi)生(shēng)物(wù)修複技(jì)術由此發展而來(lái)。研究證明(míng)，微(wēi)生(shēng)物(wù)通(tōng)過生(shēng)物(wù)氧化(huà)過程分解石油，但(dàn)是由于微(wēi)生(shēng)物(wù)種類的(de)多樣性以及石油化(huà)合物(wù)化(huà)學結構的(de)複雜(zá)性，生(shēng)化(huà)降解的(de)途徑非常複雜(zá)，不同的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)對(duì)各石油組分的(de)利用方式和(hé)降解産物(wù)也不相(xiàng)同，主要包括3種途徑：
①将石油烴分解為(wèi)CO2和(hé)H2O；
②将石油烴轉化(huà)為(wèi)微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)蛋白質、核酸氨基酸和(hé)多糖等生(shēng)命物(wù)質；
③将石油烴轉化(huà)為(wèi)醇、苯酚、醛、脂肪酸等物(wù)質。一般來(lái)說(shuō)，微(wēi)生(shēng)物(wù)對(duì)飽和(hé)烴，特别是飽和(hé)烴中的(de)直鏈烷烴的(de)降解能力最強；其次為(wèi)二環和(hé)三環的(de)芳香烴，而環數為(wèi)5個(gè)及以上(shàng)的(de)芳香烴難以被微(wēi)生(shēng)物(wù)降解；膠質和(hé)瀝青最難被微(wēi)生(shēng)物(wù)降解。石油污染區(qū)域中，降油微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)種類和(hé)數量會有(yǒu)明(míng)顯的(de)上(shàng)升，跟石油污染的(de)程度呈正相(xiàng)關，表明(míng)石油污染能夠促進降油微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)增殖。但(dàn)是，在自(zì)然條件(jiàn)下(xià)，石油的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)降解速度較慢(màn)，因此需要用一些強化(huà)措施來(lái)加速這(zhè)一進程。常用的(de)強化(huà)措施包括生(shēng)物(wù)強化(huà)和(hé)生(shēng)物(wù)刺激。
2.1.1 生(shēng)物(wù)強化(huà)
生(shēng)物(wù)強化(huà)指在石油污染區(qū)域投加外(wài)來(lái)的(de)降油微(wēi)生(shēng)物(wù)，此類微(wēi)生(shēng)物(wù)通(tōng)常是經過篩選而來(lái)，具有(yǒu)高(gāo)效的(de)石油去(qù)除能力。大量研究表明(míng)，添加外(wài)源降油微(wēi)生(shēng)物(wù)能夠提高(gāo)石油的(de)降解速率，如Li等從(cóng)渤海(hǎi)灣中分離出5株高(gāo)效石油降解菌TCOB1~TCOB5，并将TCOB4和(hé)TCOB5聯合應用于石油污染濃度為(wèi)2%(w/v)的(de)鹽水(shuǐ)修複中去(qù)，1周後水(shuǐ)體(tǐ)的(de)石油降解率達到51.87%，比空白組土(tǔ)著微(wēi)生(shēng)物(wù)高(gāo)出數倍。Hassanshahian等從(cóng)波斯灣受石油污染的(de)水(shuǐ)體(tǐ)和(hé)底質中分離出18種降油細菌，15 d試驗結果顯示，其中3株對(duì)于萘的(de)降解率超過80%，遠(yuǎn)高(gāo)于空白組的(de)6.72%。慕慶峰等從(cóng)大慶油田油污地(dì)中篩選獲得了16株石油烴降解優勢菌，并用其中2株DPF2和(hé)DPF4進行聯合試驗，結果顯示，60 d對(duì)石油污染強度為(wèi)10和(hé)20土(tǔ)壤的(de)降解率分别達到94.12%和(hé)90.17%。但(dàn)是，也有(yǒu)研究結果表明(míng)，添加外(wài)源細菌對(duì)石油降解效率并沒有(yǒu)明(míng)顯提升，甚至比原先效果更差，如何雲馨的(de)研究結果顯示，添加外(wài)源降油細菌後，受污土(tǔ)壤中飽和(hé)烴和(hé)芳香烴的(de)去(qù)除效果分别比空白組降低(dī)了4.60%和(hé)26.19%；造成這(zhè)一現(xiàn)象的(de)原因可能有(yǒu)2個(gè)，一是外(wài)源細菌與土(tǔ)著微(wēi)生(shēng)物(wù)存在競争關系，相(xiàng)互抑制生(shēng)長(cháng)，降低(dī)了微(wēi)生(shēng)物(wù)活性；二是相(xiàng)比于實驗室條件(jiàn)，現(xiàn)場(chǎng)修複受外(wài)界環境，如溫度、鹽度、風(fēng)、浪、捕食等影響較大，這(zhè)些可能對(duì)外(wài)源細菌生(shēng)長(cháng)、繁殖産生(shēng)影響。因此，在現(xiàn)實微(wēi)生(shēng)物(wù)修複處理(lǐ)中，要因地(dì)制宜，選擇合适的(de)外(wài)源細菌進行修複。
2.1.2 生(shēng)物(wù)刺激
生(shēng)物(wù)刺激是指向石油污染區(qū)域添加營養鹽或表面活性劑等來(lái)促進微(wēi)生(shēng)物(wù)降解石油。在石油污染區(qū)域中，石油烴往往是微(wēi)生(shēng)物(wù)唯一的(de)碳源，易導緻微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)緩慢(màn)，通(tōng)過外(wài)加碳源能夠促進微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)，提高(gāo)石油降解效率。如蘭貴紅等以玉米澱粉作(zuò)為(wèi)微(wēi)生(shēng)物(wù)外(wài)來(lái)碳源，修複質量比為(wèi)2.3%的(de)土(tǔ)壤石油污染，40 d的(de)石油降解率達到67.25%，效果顯著。另外(wài)，石油污染會造成區(qū)域碳含量急劇(jù)增加，從(cóng)而使氮、磷等營養元素成為(wèi)微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)的(de)限制因子(zǐ)，特别是在海(hǎi)洋環境中，氮、磷濃度原本就較低(dī)，添加限制級營養元素能明(míng)顯提高(gāo)微(wēi)生(shēng)物(wù)數量，促進石油降解。楊茜等研究證明(míng)，添加氮磷營養鹽的(de)處理(lǐ)組8周的(de)石油烴降解率能到達59.7%，遠(yuǎn)高(gāo)于其他(tā)組；Zhao等的(de)研究也表明(míng)，在3%的(de)石油污染底質修複過程中，添加氮磷營養鹽後，微(wēi)生(shēng)物(wù)活性和(hé)石油去(qù)除效率均有(yǒu)明(míng)顯提升；雖然添加營養元素能夠有(yǒu)效提升微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)石油降解效率，但(dàn)是還(hái)需要評估對(duì)生(shēng)态環境的(de)影響，如在土(tǔ)壤中加入過多肥料會影響植物(wù)和(hé)農(nóng)作(zuò)物(wù)生(shēng)長(cháng)，還(hái)會污染地(dì)下(xià)水(shuǐ)；而在海(hǎi)洋等水(shuǐ)域環境中，添加過量的(de)氮、磷營養元素，會導緻水(shuǐ)體(tǐ)富營養化(huà)，誘發赤潮，形成二次污染。表面活性劑能夠分散石油烴組分，使得微(wēi)生(shēng)物(wù)和(hé)石油充分接觸，從(cóng)而提高(gāo)石油降解效率，常見的(de)表面活性劑有(yǒu)非離子(zǐ)表面活性劑、生(shēng)物(wù)表面活性劑和(hé)化(huà)學表面活性劑等。越來(lái)越多的(de)研究發現(xiàn)，添加表面活性劑能夠促進微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)、繁殖，提高(gāo)石油降解效率。Moldes等從(cóng)戊糖乳杆菌（Lactobacillus pentosus）中提取生(shēng)物(wù)表面活性劑，并應用于辛烷值濃度為(wèi)700、7 000 mg/kg的(de)污染土(tǔ)壤中，30 d的(de)去(qù)除效率均達到76%，分别是空白組的(de)63.3、3.2倍。生(shēng)物(wù)表面活性劑來(lái)源于生(shēng)物(wù)，因此應用過程中不會産生(shēng)二次污染，是一種既高(gāo)效又(yòu)安全的(de)生(shēng)物(wù)刺激方法，應用前景廣闊，缺點是價格相(xiàng)對(duì)較高(gāo)。值得注意的(de)是，在使用表面活性劑時(shí)，需要測試對(duì)微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)影響，有(yǒu)研究證實表面活性劑對(duì)微(wēi)生(shēng)物(wù)有(yǒu)一定的(de)毒性，會抑制細菌的(de)生(shēng)長(cháng)。生(shēng)物(wù)強化(huà)和(hé)生(shēng)物(wù)刺激對(duì)石油降解效率的(de)提高(gāo)，不同研究的(de)結論不盡相(xiàng)同，張秀霞等研究證明(míng)，生(shēng)物(wù)強化(huà)，即外(wài)接微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)接種量是影響土(tǔ)壤石油降解的(de)最重要因素，氮、磷營養元素影響較大，表面活性劑次之；也有(yǒu)研究顯示，加入表明(míng)活性劑和(hé)氮、磷營養物(wù)質的(de)處理(lǐ)效果要比投加外(wài)源細菌好(hǎo)。這(zhè)可能是因為(wèi)，由于環境修複的(de)不同，各處理(lǐ)的(de)效果受影響的(de)程度存在差異。而在現(xiàn)實微(wēi)生(shēng)物(wù)修複過程中，生(shēng)物(wù)強化(huà)和(hé)生(shēng)物(wù)刺激往往是同時(shí)進行的(de)，二者結合石油去(qù)除效果更好(hǎo)。
2.2 植物(wù)修複
植物(wù)修複技(jì)術興起于20世紀50年(nián)代，主要應用于土(tǔ)壤污染的(de)修複中，具有(yǒu)成本低(dī)、環境影響小(xiǎo)、能使地(dì)表長(cháng)期穩定等特點，同時(shí)能改善土(tǔ)壤理(lǐ)化(huà)性質，消除污染土(tǔ)壤周圍的(de)大氣和(hé)水(shuǐ)體(tǐ)中的(de)污染物(wù)，有(yǒu)利于改善生(shēng)态環境。植物(wù)的(de)修複能力取決于所選擇植物(wù)的(de)生(shēng)物(wù)量、遺傳特性、根系發育狀況和(hé)年(nián)齡等因素，根系發達的(de)植物(wù)能更有(yǒu)效地(dì)吸附和(hé)降解有(yǒu)機(jī)物(wù)質。理(lǐ)想的(de)修複植物(wù)應當具有(yǒu)污染耐受性強、生(shēng)長(cháng)快、生(shēng)物(wù)量大等特點。植物(wù)對(duì)石油的(de)去(qù)除可分為(wèi)3種途徑：①植物(wù)直接吸收、分解和(hé)利用石油化(huà)合物(wù)，通(tōng)過木質化(huà)、礦化(huà)等作(zuò)用将其轉化(huà)為(wèi)自(zì)身(shēn)組分或是CO2、H2O。②根際修複機(jī)制，一方面植物(wù)釋放(fàng)有(yǒu)機(jī)酸、乙醇和(hé)蛋白質等根系分泌物(wù)，促進根區(qū)微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)、繁殖；另一方面微(wēi)生(shēng)物(wù)也有(yǒu)助于植物(wù)生(shēng)長(cháng)，從(cóng)而提高(gāo)石油去(qù)除效率，該途徑是植物(wù)修複中石油降解的(de)主要方式。③植物(wù)的(de)礦化(huà)作(zuò)用，即通(tōng)過改變土(tǔ)壤的(de)物(wù)理(lǐ)、化(huà)學性質，促進石油降解。因此，植物(wù)修複本質上(shàng)是一種土(tǔ)壤-植物(wù)-微(wēi)生(shēng)物(wù)共同作(zuò)用的(de)複合修複系統。大量的(de)植物(wù)能夠參與到石油污染的(de)修複中去(qù)，如黑(hēi)麥草、紫花(huā)苜蓿、牽牛花(huā)、高(gāo)羊茅、翅堿蓬、鳳仙花(huā)、蘆葦和(hé)大豆等均能有(yǒu)效提高(gāo)石油去(qù)除率。Cai等發現(xiàn)鳳仙花(huā)對(duì)10 000 mg/kg以下(xià)石油烴濃度土(tǔ)壤有(yǒu)很(hěn)好(hǎo)的(de)耐受性，種植後根際細菌和(hé)真菌迅速增殖，對(duì)5 000、10 000 mg/kg石油烴污染土(tǔ)壤的(de)平均去(qù)除率分别達到65.03%、55.50%，是自(zì)然條件(jiàn)下(xià)的(de)2倍。Zhang等利用牽牛花(huā)修複質量分數0.5%污染的(de)石油土(tǔ)壤，127 d的(de)石油去(qù)除率為(wèi)67.42%，比空白組高(gāo)31.81%，且飽和(hé)烴去(qù)除率達到了82.52%，修複效果明(míng)顯。相(xiàng)比于單獨的(de)植物(wù)修複，建立植物(wù)-微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)聯合修複體(tǐ)系能夠更加有(yǒu)效去(qù)除石油污染，植物(wù)的(de)代謝(xiè)分泌物(wù)質能夠促進根際微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)生(shēng)長(cháng)，而微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)存在可以提高(gāo)植物(wù)對(duì)外(wài)界污染的(de)抵抗力。劉永軍等建立黑(hēi)麥草-不動杆菌聯合體(tǐ)系修複土(tǔ)壤石油污染，效果顯著，體(tǐ)系中60 d的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)脫氫酶活性達到637.73 μg/(g·d)，是單獨加黑(hēi)麥草處理(lǐ)組的(de)3.52倍，150 d的(de)石油去(qù)除率達到53.08%，是單獨加黑(hēi)麥草處理(lǐ)組的(de)1.23倍；張麗(lì)等通(tōng)過中試研究，發現(xiàn)堿蓬-降解菌的(de)聯合修複體(tǐ)系能夠更加有(yǒu)效促進石油烴降解菌的(de)繁殖和(hé)生(shēng)長(cháng)，修複期間(jiān)細菌平均值達到7.2×105個(gè)/g，2個(gè)月(yuè)的(de)石油烴降解率達到47.3%，高(gāo)于單獨加堿蓬處理(lǐ)組的(de)36.1%。不同的(de)植物(wù)對(duì)石油污染的(de)去(qù)除效果存在差異，這(zhè)與植物(wù)的(de)總生(shēng)物(wù)量、生(shēng)長(cháng)速率和(hé)根系發育情況有(yǒu)關。研究發現(xiàn)，相(xiàng)同環境條件(jiàn)下(xià)，牽牛花(huā)的(de)石油烴降解效率要高(gāo)于紫茉莉，這(zhè)一方面是因為(wèi)牽牛花(huā)的(de)生(shēng)物(wù)量較大，另一方面是牽牛花(huā)根基分泌物(wù)更能刺激微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)。丁正等比較了狗牙根、黑(hēi)麥草、高(gāo)羊茅的(de)石油修複效果，發現(xiàn)石油去(qù)除效率與植物(wù)的(de)莖鮮重和(hé)總鮮重呈正相(xiàng)關關系，生(shēng)物(wù)量較大的(de)高(gāo)羊茅和(hé)黑(hēi)麥草的(de)石油降解率明(míng)顯高(gāo)于生(shēng)物(wù)量較小(xiǎo)的(de)狗牙根；董亞明(míng)等研究也證實了蘆葦、沙棗和(hé)柽柳的(de)石油去(qù)除效率高(gāo)低(dī)依次為(wèi)蘆葦>沙棗>柽柳。另外(wài)，在植物(wù)修複的(de)不同階段，石油的(de)降解速率也有(yǒu)所不同，一般認為(wèi)修複前期降解速率較快，越到後期降解速率越慢(màn)，這(zhè)可能是因為(wèi)後期殘留的(de)都(dōu)是難以降解的(de)成分，導緻微(wēi)生(shēng)物(wù)數量和(hé)活性降低(dī)。
2.3 動物(wù)修複
研究發現(xiàn)，某些動物(wù)可提高(gāo)土(tǔ)壤通(tōng)氣效果，促進需氧微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)繁殖，也可促進石油烴與微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)充分接觸，同時(shí)自(zì)身(shēn)還(hái)能夠富集和(hé)代謝(xiè)石油類污染物(wù)，從(cóng)而可以應用于石油污染修複之中。相(xiàng)比于微(wēi)生(shēng)物(wù)和(hé)植物(wù)修複方法，能夠應用于石油污染修複的(de)動物(wù)種類相(xiàng)對(duì)較少，現(xiàn)在研究較多的(de)是利用蚯蚓、沙蠶和(hé)線蟲等修複土(tǔ)壤石油類污染。Ramadass等将體(tǐ)重為(wèi)0.31~0.39 g，生(shēng)長(cháng)狀況良好(hǎo)的(de)蚯蚓應用于南澳大利亞受機(jī)油污染土(tǔ)壤中，發現(xiàn)一定濃度的(de)石油烴組分能夠在蚯蚓體(tǐ)內(nèi)富集，并刺激蚯蚓的(de)生(shēng)長(cháng)，同時(shí)對(duì)10 g/kg的(de)機(jī)油污染土(tǔ)壤石油烴去(qù)除效果最好(hǎo)，28 d降解率超過60%，比空白組高(gāo)3倍。Tian等發現(xiàn)，雙齒圍沙蠶可以通(tōng)過生(shēng)物(wù)擾動作(zuò)用，增強沉積物(wù)再懸浮過程，将沉積物(wù)中石油烴組分帶到水(shuǐ)體(tǐ)中降解，從(cóng)而降低(dī)石油烴含量。蔡富才等研究也表明(míng)，雙齒圍沙蠶在短期內(nèi)能夠對(duì)芘有(yǒu)明(míng)顯的(de)富集作(zuò)用。
2.4 微(wēi)生(shēng)物(wù)-植物(wù)-動物(wù)聯合修複
越來(lái)越多的(de)研究表明(míng)，相(xiàng)比于單一的(de)修複生(shēng)物(wù)，建立微(wēi)生(shēng)物(wù)-植物(wù)-動物(wù)的(de)聯合生(shēng)物(wù)修複體(tǐ)系能夠更加有(yǒu)效地(dì)降解石油，動物(wù)的(de)生(shēng)物(wù)擾動可以增加土(tǔ)壤中的(de)氧氣和(hé)孔隙率，為(wèi)植物(wù)和(hé)微(wēi)生(shēng)物(wù)提供更加适合的(de)生(shēng)長(cháng)條件(jiàn)，同時(shí)植物(wù)的(de)根際作(zuò)用也能刺激微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)長(cháng)，提高(gāo)石油降解效率。He等建立了惡臭假單胞菌+翅堿蓬+沙蠶的(de)聯合生(shēng)物(wù)修複體(tǐ)系降解土(tǔ)壤石油，結果表明(míng)，相(xiàng)比于翅堿蓬、翅堿蓬+微(wēi)生(shēng)物(wù)等處理(lǐ)方法，翅堿蓬+微(wēi)生(shēng)物(wù)+沙蠶處理(lǐ)組對(duì)石油烴和(hé)多環芳烴的(de)去(qù)除率有(yǒu)顯著提高(gāo)。此外(wài)，沙蠶還(hái)能夠改善土(tǔ)壤的(de)pH，增強土(tǔ)壤酶活性。
2.5 生(shēng)物(wù)電(diàn)化(huà)學修複
生(shēng)物(wù)電(diàn)化(huà)學修複是一種新型的(de)生(shēng)态修複技(jì)術，融合了生(shēng)物(wù)學、電(diàn)化(huà)學和(hé)化(huà)學等多門學科(kē)，原理(lǐ)是利用微(wēi)生(shēng)物(wù)催化(huà)氧化(huà)有(yǒu)機(jī)污染物(wù)。相(xiàng)比于傳統的(de)生(shēng)物(wù)修複技(jì)術，生(shēng)物(wù)電(diàn)化(huà)學修複将生(shēng)物(wù)修複和(hé)能源再生(shēng)結合，不但(dàn)能夠有(yǒu)效去(qù)除石油污染，而且在修複污染的(de)同時(shí)可以産生(shēng)可觀的(de)生(shēng)物(wù)能。研究表明(míng)，利用微(wēi)生(shēng)物(wù)燃料電(diàn)池（MFCs）等技(jì)術能夠有(yǒu)效去(qù)除環境石油污染：郭璇等利用MFCs處理(lǐ)油田含油廢水(shuǐ)，結果表明(míng)，水(shuǐ)體(tǐ)石油含量去(qù)除率達到(81.8±3.0)%，同時(shí)能夠有(yǒu)效利用石油廢水(shuǐ)中的(de)碳源産電(diàn)。Adelaja等研究發現(xiàn)MFCs的(de)石油污染去(qù)除效果受鹽度和(hé)溫度的(de)影響，60 d的(de)試驗結果顯示，當鹽度為(wèi)1%，石油烴降解率達到91.6%，溫度為(wèi)40℃時(shí)，石油烴降解率達到97.1%。Li等利用生(shēng)物(wù)電(diàn)化(huà)學技(jì)術修複土(tǔ)壤石油污染，發現(xiàn)加入沙子(zǐ)能夠增加土(tǔ)壤空隙率，從(cóng)而有(yǒu)效提高(gāo)土(tǔ)壤中氧氣和(hé)質子(zǐ)轉移，135 d的(de)試驗表明(míng)，相(xiàng)比于對(duì)照(zhào)組，添加沙子(zǐ)後石油烴降解率提高(gāo)了268%。
3 問(wèn)題與展望
生(shēng)物(wù)修複技(jì)術以成本低(dī)、見效快和(hé)不易二次污染等優勢被越來(lái)越多地(dì)應用于石油污染的(de)修複中。目前，國(guó)內(nèi)外(wài)的(de)研究主要集中于微(wēi)生(shēng)物(wù)修複技(jì)術，對(duì)植物(wù)修複、動物(wù)修複特别是聯合修複體(tǐ)系還(hái)需要進一步進行研究。另外(wài)，微(wēi)生(shēng)物(wù)修複雖然優勢明(míng)顯，但(dàn)是也有(yǒu)一定的(de)局限性，一般來(lái)說(shuō)，生(shēng)物(wù)修複技(jì)術在低(dī)濃度石油污染環境中修複效果較好(hǎo)，高(gāo)濃度石油則不利于修複生(shēng)物(wù)的(de)生(shēng)長(cháng)、繁殖，此時(shí)就需要先用物(wù)理(lǐ)修複或化(huà)學修複進行預處理(lǐ)，降低(dī)石油濃度後進行生(shēng)物(wù)修複，一方面可以提高(gāo)生(shēng)物(wù)修複效率，另一方面也可以回收石油，适當挽回經濟損失。此外(wài)，不同的(de)修複生(shēng)物(wù)對(duì)諸如溫度、鹽度和(hé)pH等環境因素的(de)要求也不盡相(xiàng)同，在進行生(shēng)物(wù)修複時(shí)，需要因地(dì)制宜，選擇合适的(de)生(shēng)物(wù)進行修複，這(zhè)樣才能取得更好(hǎo)的(de)修複效果。
