污染海洋的生物修复课件.ppt

污染海洋的生物修复,原油的组成：烃类：占总油量85-100 胶质：生源化合物向烃类转化的中间产物，为分子量较小的非烃组分沥青：尚不太清楚，分子量较高精炼油：石油醚、汽油、煤油、重燃料，分子逐渐上升。,石油在海洋中的分布和赋存状态一般情况，大部分石油污染在码头附近，靠近大的口岸，其中多数是处于河口港湾中。主要集中在河口港湾和大陆架水域中，而不是在宽阔的海洋中地理和水文因素起主要作用，水的停滞时间也影响着石油分布,石油在海洋中的赋存形态4种不同状态：油膜、溶解态、乳浊液和沥青球体油膜 基本特点：大部分石油能非常迅速地分散成很薄的膜。但溢油量大时例外平静条件下，油膜覆盖的总面积取决于油和海水之间的表面张力。一部分油会挥发掉，因此油膜厚度与时间有关。油膜也会受风的影响。,溶解态 基本特点：其溶解度随碳链长度的增加而降低烃类在水中的溶解度很低，但仍可检测出，大于C17的烃类可以忽略不计.乳浊液基本特点：海浪搅动使油膜变成很细的微液滴，其中有些液滴接近胶粒大小。依据不同条件，可以形成水包油或油包水的乳浊液。在水包油型乳浊液中油滴平均大小可以接近0.5-1.0m的细菌大小。,沥青球体 基本特点：以漂浮团块出现，大小在几毫米至30毫米左右之间。大多数沥青球可能是由冷水冲洗油舱形成，但它们也能在海浪、风 化和降解等综合作用下由油膜形成。,海洋石油的转归：蒸发：一般沸点低于37度的分馏物在几天内全部蒸发掉溶解：低碳的烃和芳烃相对易溶解乳化：由于海面水动力因素使油与水激烈混合，产生乳化，油膜厚度较薄时发生吸附沉淀：大气颗粒和海水颗粒，及微生物光氧化：某些成分与氧分子结合，形成新的含氧物质，其速度与溢油品种、光强、海水温度不同而异生物降解,微生物细胞对石油的摄取（前述章节已涉及）：与溶于水相中的烃类相接触，主要是扩散/溶解方式与乳化或增溶的烃类相接触,增加了界面面积与较大的烷烃附着，NAPLS限制降解的主要因素：石油组分的抗降解性；低温；缺少营养盐；溶解氧消耗；缺少土著菌。,海上石油污染的修复溢油发生以后可采用机械和化学应急措施：建立油障(围油栏)清除；投入吸附材料，绵状聚合物或天然材料(椰子壳、稻草等)；使用化学分散剂；燃烧，效率可高达9598，但燃烧产生的黑烟造成二次污染;海岸带用高压水枪清洗。,微生物修复石油污染主要有两种加入具有高效降解能力的菌株；改变环境，促进微生物代谢能力。在许多情况下，可在现场进行，而对于污染的沉积物，一般可以使用生物反应器进行治理。,具体方法 投菌法接种石油降解菌效果不明显，土著微生物常常会影响接种微生物的活动。试验已表明基因工程菌可以迅速利用石 油，但是在开放的环境中释放基因工程菌易引起其它问题。,环境强化修复 目前海洋石油污染的生物修复主要是通过改变环境因素，如加入营养盐(如肥料)或改善污染环境遇气状况，以提高微生物的代谢能力，降解污染物。,投加表面活性剂增加细菌对石油的利用性，已有有许多商品制剂可供使用.但一些表面活性剂其毒性和持久性会造成二次污染，易采用微生物表面活性剂.,使用氮磷营养盐 这是最简单而有效的方法，有三类：缓释肥料、亲油肥料和水溶性肥料 缓释肥料要求具有适合的释放速率，通过海潮可以将营养物质缓慢地释放出来。块状肥料放在网袋内，在海滩上排放。颗粒肥料则用播种机撒播在海滩表面。,亲油肥料使营养盐“溶解”到油中，在油相中整合的营养盐可以促进细苗在表面生 长。配方有多种。美国阿拉斯加现场选择的是亲脂性肥料Inipol EPA22，以尿素为核心，外包油酸载体，并加入月桂磷酸酯作为稳定剂和磷源开始几分钟内释放出50-60的铵盐和磷酸盐，剩余部分在以后3 周内缓慢释放。水溶性肥料,海洋赤潮污染的修复一定的环境条件下，海水中某些浮游植 物、原生动物或细菌在短时间内突发性增殖或高度聚集引起的一种生态异常，并造成危害的现象。,防治方法及特点：化学法，施用化学药剂，可迅速有效地控制赤潮，但所施药剂给海洋带来新的污染投加动物，投放植食性海洋动物如贝类，以预防或消除赤潮，但毒素可能会因此而富集在食物链中生物修复，从海水中分离有效菌株或采用基因方法培育基因工程菌，利用细菌进行降解,但长期的次生环境影响不易确定,海洋农药污染的修复我国沿海每年使用的农药达18万吨，许多通过水体和大气传送进入海洋。据估计，全世界生产的DDT大约有25己被转人海洋。生物修复通常是最有效和经济的方式,