『壹』 如何利用微生物勘探石油和提高採油量
微生物採油對低產、枯竭油田特別有吸引力,能提高採收率。
4
、不污染環境
微生物採油技術不污染環境,不損害油地層,可在同一油藏區或同一油井中反復使用。
(三)採油微生物的生物學特性
用於油田開採的微生物一般具有以下鮮明的生物學特徵:
1
、厭氧或兼性厭氧。在地層無氧條件下能生長繁殖並進行厭氧發酵,在地上有氧條件下也
能生長繁殖。
2
、在油層高溫、高壓、高鹽等極端環境下能生長繁殖並代謝。
3
、多數採油微生物能以烴類作碳源,能以貯油層
內的無機鹽作氮源或作營養元素。
4
、採油微生物必須與其注入油層的環境條件相配伍相適應,要在油層內能運移,能生長繁
殖,能產生有機酸、氣體、表面活性物質、生物聚合物、有機溶劑等多種代謝產物。能在
50°
以上的溫度及缺氧條件下生長的中度嗜鹽細菌,是微生物採油中最常用的菌種。
(四)微生物採油技術
微生物採油技術是指將篩選的微生物或微生物代謝產物注入油藏,
經微生物的代謝活動
和產生的代謝產物,
作用於原油,
改變原油的某些物理化學特性,
從而提高原油採收率的技
術。
根據實施過程與方法的不同,
微生物採油技術可分為地上微生物採油技術和地下微生物
採油技術。
1
、地上微生物採油技術
地上微生物採油技術是指在地上通過微生物發酵、生產微生物的某種代謝產物,如生物
多糖聚合物或生物表面活性劑,
然後將發酵產品注入油藏而提高原油採收率。
該技術的實質
是利用選育的優
良菌種在地上發酵生產採油制劑的技術。
目前,地上微生物採油技術主要是在地上發酵生產採油中廣泛應用微生物多糖和微生物
表面活性劑。
(
1
)微生物多糖
據研究,
有百種以上的微生物能產生結構、
性能各異的胞外多糖。
能產胞外多糖的主要
微生物類群是:明串珠菌屬、黃單胞菌屬、固氮菌屬和小核菌屬等。
採油工業中應用最廣泛的微生物多糖是:
腸膜明串珠菌或葡聚糖明串珠菌產生的右旋糖
酐葡聚糖、
普魯蘭出芽短梗霉產生的普魯蘭糖、
齊整小核菌或葡聚糖小核菌產生的小核菌葡
聚糖。採油中最具開發應用潛力的是野油菜黃單胞菌產生的胞外多糖黃原膠。
(
2
)微生物表面活性劑與乳化劑
以烴為碳源的微生物是生物表面活性劑的重要來源。
因為石油微生物必須分泌表面活性
劑,才能促使烴與水乳化。烴只有均勻地分散在水中,才能被石油微生物吸收利用。所以石
油微生物是表面活性劑最豐富的基因庫。
假單胞菌屬、節桿菌屬、不動桿菌屬和棒桿菌屬等是產生生物表面活性劑
的主要微生
物類群。微生物產生的生物表面活性劑就其化學組成來分,主要可分為糖脂類和脂肽類
。
分子的極性端或是多羥基的糖類或是氨基酸類,
非極性端是長鏈脂肪酸的長鏈烴部分。
微生
物表面活性劑的粗製品或純品注入貯油岩層,
作用於油一岩石一水三相體系,
降低油水界面
張力,增強油水乳化,提高原油採收率。
2
、地下微生物採油技術
地下微生物採油(
MEOR
)技術是指將在地上模擬油藏條件篩選的微生物菌種與營養物
注入油藏,
微生物在油藏中運移,生長繁殖,
產生多種代謝產物,
作用於原油而提高原油采
收率;
或用生長繁殖的菌體細胞及代謝產物封堵貯油岩層大的孔道,
調整水驅油剖面;
或只
將營養物注入油藏,激活油藏內的原生微生物,靠其生命活動提高原油採收率。
根據單井增產措施的處理方法和提高原油採油率的要求,地下微生物採油可分為
6
類:
(
1
)單井周期注人微生物採油
為提高低產油井的原油日產量,
在油井高壓注入採油微生物,
關井,
使微生物運移到油
井周圍直徑
10m
左右的貯油岩層,經微生物的生命活動,疏通被堵塞的油層空隙通道,增
加原油的流動性,提高原油採收率。
為了保持高產,需要不間斷地、周期性地注入採油微生
物。
(
2
)微生物驅油
採油微生物從注水井注入油層,
微生物隨注水向油井貯油層深部移動,
同時進行生長繁
殖,並產生多種代謝產物。細胞和代謝產物綜合作用於原油,降低黏度,增加原油流動性,
提高原油採收率。
(
3
)激活油藏微生物群落驅油
油藏中存在著天然的微生物群落,
但由於營養物質貧乏,
數量很少。
從注水井將營養物
注入油層,激活天然微生物群落,讓其生長繁殖,產生多種代謝產物驅油。
(
4
)微生物選擇性封堵
將體形較大且產生表面黏稠物質的微生物菌種從注水井注入,
運移到大孔道或有溶洞的
貯油岩層部位,用生長繁殖的大菌體細胞和表面黏稠物質形成的生物膜封堵大孔道或溶洞,
防止注入水
「
指狀
」
流動,提高原油採收率。
(
5
)微生物壓裂液壓裂
將厭氧條件下大量產生有機酸的微生物及營養物注入空隙度甚小、滲透率很低的貯油
層,在高壓下用有機酸溶解岩層使之形成縫隙,有利於原油流動,提高原油採收率。
(
6
)微生物油井清蠟
原油中含蠟量較高,
會析出蠟晶固著在井壁,
堵塞貯油層通往井壁的空隙通道,
降低原
油流動性,
減少單井原油日產量。
注入產生表面活性劑或溶劑的採油微生物,
用其代謝產物
表面活性劑、乳化劑清洗井壁,溶解固形石蠟,提高原油採收率。
(五)微生物在石油污染中的生物修復作用
1
降解石油的微生物種類及分布
據目前的研究
,
能降解石油的微生物有
70
個屬
,
其中
28
個屬細菌
, 30
個屬絲狀真菌
, 12
個屬酵母
,
共
200
多種微生物。海洋中最主要的降解細菌有:無色桿菌屬
(Achromobacter)
、
不
動
桿
菌
屬
(Acinetobacter)
、
產
鹼
桿
菌
屬
(Alcaligenes)
等
;
真
菌
中
有
金
色
擔
子
菌
屬
(Aureobasidium)
、假絲酵母屬
(Candida)
等。石油降解菌通常生長在油水界面上
,
而不是油液
中。據丁美麗等
[5]
在膠州灣的實驗證明
,
膠州灣的石油降解菌在表層水體中的最高值可達
4.6×
102
個
/mL
。
石油降解菌數量僅與海水的石油污染情況有關。
石油降解微生物的種類和
數量對海洋中石油的降解有明顯的影響。
一般情況下
,
混合培養的微生物對石油的降解比純
培養的微生物快
,
但是崔俊華等在實驗中篩選出了
7
株高效原油降解菌。
2
石油降解菌的作用
(
1
)作為油污染的生物指示
以往大多數調查結果表明
,
在海洋中石油烴降解細菌的數量或種群與水域受到油類物
質污染的程度有密切關系
,
通常在被油污染的水域中
,
石油烴降解細菌的數量明顯地高於非
油污染的水域。
烴類降解菌數和異養細菌數的比值能在一定程度上反映水域受油污染的狀
況。
丁美麗等在膠州灣的工作以及史君賢等在浙江省海島海域的工作都證明了這一點。石
油污染可以誘導石油降解菌的增殖及生長
,
Atlas
報道在正常環境下降解菌一般只佔微生物
群落的
1%,
而當環境受到石油污染時
,
降解菌比例可提高到
10%
。說明石油污染可以使降
解菌發生富集
,
降解菌可以作為石油污染的生物指示。
(
2
)通過自身代謝作用降解石油
向水體中投加菌種凈化水體的技術是從清除海洋石油污染開始的。
實驗室研究表明
,
單
一菌劑除油率為
20%
~
50%,
而混合菌劑除油率可達
71.4%
。
丁明宇等
[8]
從青島近海海水中
分離、
篩選到
73
株細菌和
10
株真菌
,
並對其降解石油的能力進行了研究
,
結果表明
,
多
數菌具有明顯的降解石油的能力
,
其中
,
有
3
個菌株對石油的生物降解率分別高達
58.35%
、
62.75%
、
71.06%
。史君賢等
[9]
在浙江沿海海水中分離石油烴降解細菌
,
並實驗
證明降解菌對正烷烴有明顯的降解作用
,
混合菌株的降解率明顯高於單菌株的降解率。在
20
℃的條件下
,
經過
21d
後
,
絕大部分的正烷烴被降解
,
總的降解率為
94.93%,
其中細菌
的降解率為
75.67%,
理化降解率為
19.26%
。在實施接種的現場生物修復處理中
, 1990
年在
墨西哥灣和
1991
年在得克薩斯海岸都獲得了成功
,
現場觀察表明
,
在開放水體中添加降解
菌是有效的。
(
3
)合成生物表面活性劑
,
加速石油的降解
生物表面活性劑
(Biosurfactants,
簡稱
BS)
是細菌、
真菌和酵母在某一特定條件下
(
如合
適的碳源、
氮源、
有機營養物、
pH
值以及溫度
) ,
在其生長過程中分泌出的具有表面活
性的代謝產物。
生物表面活性劑可以強化生物修復
,
它能將烴類物質乳化
,
進而促進其降解
,
尤其適合處理海上溢油。
Chabrabarty
曾報道
,
由
Pscndomona
acruginosa
(
銅綠假單胞菌
)
生成的一種生物表面活性劑
(
海藻糖酯
)
由於能有效地將石油分散成水液滴
,
因而可促進石油
污染海岸的生物修復
,
大大提高了
Exxon
Valdez
原油泄漏造成的阿拉斯加污染區域石油烴
的降解速度。
(
4
)基因工程菌
基因工程菌是將不同細菌的降解基因進行重組
,
將分屬於不同細菌個體中的污染物代
謝途徑組合起來以構建具有特殊降解功能的超級降解菌
,
可以有效地提高微生物的降解能
力
,
從而提高生物修復效果。
通常石油降解菌只能降解某一種石油成分
,
並且由於石油的種類不同
,
所需降解菌也不
相同
,
天然環境中存在的石油降解菌不能高效地降解多種石油成分
,
使基因工程菌的出現成
為必然。同時
,
復雜的烴類化合物混合物的降解需要有混合菌株的參與
,
但不同菌株之間可
能會產生競爭或拮抗作用
,
從而對降解產生負面影響。使用基因工程菌可以避免此類問題。
目前
,
已有人在實驗室條件下獲得基因工程菌並在實驗室取得滿意的降解效果。
例如美
國的
Chakrabaty
等使用具有
CAM
、
OCT
、
XAL
和
NAH4
種降解質粒的
「
多質粒超級
菌
」
,
可以使海上浮油在幾個小時內降解
,
而在自然條件下這些浮油需要
1a
時間才能被降
解。這項技術取得了美國的專利權。但是考慮到在開放環境中使用基因工程菌的安全問題
,
目前基因工程菌的使用僅限於實驗室
,
尚不能大規模使用。
另外
,
目前在研製基因工程菌時
,
都採用給細胞增加某些遺傳缺陷的方法或是使用攜帶一段
「
自殺基因
」
,
使該工程菌。在非
指定底物或非指定環境中不易生存或發生降解作用。
3
微生物降解石油的方式
石油烴化合物可分為
4
類
:
飽和烴、
芳香族烴類化合物、樹脂及瀝青質。其中
,
短鏈
的飽和烴在溢油發生初期通過揮發等作用進入大氣
,
其他的石油烴中
,
飽和正烷烴最易降解
,
其次是分支烷烴
,
再次是低分子量芳香烴
,
多環芳烴很難降解
,
樹脂和瀝青質極難被降解。
直鏈烷烴的降解方式主要有
3
種
:
末端氧化、
亞末端氧化和氧化。
芳香烴在好氧條件
下先被轉化為兒茶酚或其衍生物
,
然後再進一步被降解。
高分子量多環芳烴降解菌報道很少
,
許多四環或多環高分子量多環芳烴的降解是以共代謝
(Cometabolism)
的方式進行的。但是共
代謝完全是間接或偶然的事件
,
並且風險較大
,
可能會產生比母體毒性更大的化學物質。
樹
脂和瀝青質極難被降解
,
但是有報道稱
,
有著復雜構造的樹脂和瀝青質也能受到某種程度的
分解
[14]
。
冷凱良等的實驗表明
,
微生物降解原油代謝產物主要是乙酸和棕櫚酸為主的脂肪酸與
鼠李糖形成的糖脂類表面活性劑。
4
石油降解菌的獲得
由於天然海洋環境中石油降解菌數量較少
,
一旦發生溢油
,
不能及時對石油進行降解
,
所以
在溢油發生後一般要向環境中添加石油降解菌以保證石油的高效降解
,
但是考慮到安全等
方面的問題
,
菌種不能盲目投加。
一般來說
,
可以把取自自然界的微生物
,
經人工培養後再
投入到污染環境中去治理污染。
具體到海洋石油降解菌的獲得
,
一般為
:
首先選擇油污染環
境
,
從中分離出適應性菌株
,
並將其中的石油降解菌富集培養
,
通過反復適應和馴化或遺傳
修飾進行進一步篩選
,
從而培養出高效降解的菌株
,
將其進一步繁殖後投加至受污染環境中
或分類保存。
根據微生物與石油的作用機制
,
選擇高效降解微生物的標准包括:
( 1)
對石油有較高的耐性。
( 2)
對海洋環境的適應性較強。
( 3)
對石油的降解效率高
,
專一性強。
( 4)
不影響海洋環境中原有的生物多樣性。
雖然微生物修復主要是依靠微生物的降解能力降解污染物
,
但是微生物對污染物的分
解、轉化也是需要條件的
,
所以除了投加高效降解菌之外
,
還要為這些降解菌創造必要的生
存、
降解條件。這樣才能有效地進行石油污染修復。
5
影響微生物降解石油污染物的因素
微生物在降解石油污染物的過程會受到營養元素、表面活性劑、
O
2
通量、溫度、
pH
值
等外界因素的影響。其中
,
營養元素對降解率的影響較大,尤其是
N
、
P
元素。
何良菊等專門
對石油烴微生物降解的營養平衡進行了研究,
表明氮、
磷營養物質的缺乏直接限制了石油烴
的微生物降解
,
但添加過量反而有抑製作用
,
因而存在一個經濟合理的添加量及添加比例,實
驗表明氮磷比在
5
∶
1~6
∶
1
比較適宜,
,
無機氮源比有機氮源好,硝酸鹽形式的氮比銨態的
氮更合適。而國內有其他研究卻更傾向於氮磷比為
1
:
1
,且最佳氮源為氯化銨,最佳磷源
為磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀。兩種研究得出的結果不一致。
表面活性劑是影響降解效率的又一重要因素。表面活性劑對石油烴具有一定的增溶和
分散作用,
從而對石油降解菌的降解效率有重要作用,
而有研究則指出表面活性劑對微生物
存在一定毒害作用。
劉慶新等通過研究,
表明表面活性劑的加量多少對石油烴降解菌的影響
比較復雜:
加少量的表面活性劑會促進石油烴降解菌的生長,
但隨著表面活性劑加量的增加
,
菌量反而減少,證實了上述論斷。
在自然環境中,大多數的石油烴類是在好氧條件下被降解的,但是微生物對石油烴的
降解在有氧及缺氧兩種情況下都會進行,
最近有研究表明厭氧降解對飽和烴及芳香烴有著極
為重要的作用。
能降解石油的微生物有嗜冷菌、嗜熱菌和嗜中溫菌,因此在溫度低於
0
℃和在
70
℃左
右的環境中均有能降解石油的微生物,大多數石油降解菌屬嗜中溫菌,最適溫度在
30
℃上
下,溫度過高過低都會對降解效率產生抑制。
普遍認為石油降解菌是產酸菌,且適宜生長於中鹼性環境中。劉慶新等研究得最佳
pH
值為
8.0
,而其文章中也指出與一般認為的
7.0
不符。而
Stapleton
[20]
等發現在
pH 2.0
的一處
土樣中,萘和甲苯仍然被降解為
CO
2
和
H
2
O
。
6
生物降解石油烴污染物的應用
利用生物降解石油烴類污染物最早見於
20
世紀
80
年代末美國在
Exxon
Vadez
油輪
石油泄露的生物修復項目中,
該項目在短時間內清除了污染,
治理了環境,
是生物修復成功
應用的開端,同時也開創了生物修復在治理海洋污染中的應用。
20
世紀
90
年代以來,生物
修復技術在石油污染治理方面逐漸成為核心,
取得了理論突破和重要成果。
國內學者也做了
大量工作,但主要為石油污染土壤和地下水的生物修復研究
[38]
,對海洋石油污染的生物修
復研究相對較少,
而且研究工作也大多停留在實驗室模擬實驗的水平上。
閆毓霞利用土著微
生物對勝利油田含油污泥進行修復實驗;黃廷林等
[40]
對黃土地區石油污染土壤進行了室內
模擬生物修復研究。
石油降解菌在實際應用中存在著很多問題,集中表現在投加高效石油降解菌來處理污
染時:投加菌面臨與土著微生物的競爭作用;投加菌需要適應新的生長環境;
投加菌要經
受環境污染物的毒性影響。這些壓力使接種的外源微生物的存活率很低或者活性較弱
,
限制
了它的實際應用。
7
展望
石油降解菌降解石油烴類污染物具有物理、化學方法所不具備的優點,它高效、經濟、
安全、
無二次污染,
在機械裝置無法清除的薄油層而且化學葯劑被限制使用時,
生物法處理
溢油的優越性便更加顯著,
具有廣闊的研究及應用前景。
目前國內外對石油降解菌的研究呈
現出一定特點:
(1)
對一般性降解菌研究多,對極端環境下的石油降解微生物研究少,尤其是對低溫、
耐鹽的石油降解菌。中國北方的大部分濕地,鹽鹼程度比較高,常年氣溫(尤其冬季)氣溫
較低,
而無論是來源海上還是來源於石油化工的污染都比較嚴重。
在這種條件下的石油降解
菌研究具有很廣闊的前景。
(2)
對石油降解菌的研究多而應用少。
對石油降解菌的所有研究到最終肯定要歸結到實
際應用中去,
目前國內很多學者都對石油降解菌的單純研究感興趣,
同時出現了大量的重復
研究。國外已有成功應用先例,證明石油降解菌可以用來修復實際污染,國內仍止步不前,
難於踏出實際應用的第一步。
隨著大量學者的不斷研究,對石油降解菌的認識肯定會不斷深化,其應用也會逐漸成熟
『貳』 石油怎樣形成
石油是由古代有機物變來的。在漫長的地質年代裡,海洋里繁殖了大量的海洋生物,它們死亡後的遺體隨著泥沙一起沉到海底,長年累月地一層層堆積起來,跟外界空氣隔絕著,經過細菌的分解,以及地層內的高溫、高壓作用,生物遺體逐漸分解、轉化成石油和天然氣。
、生物(包括動物和植物,主要是動物)的遺體;
2、海洋(不是河流和湖泊)。
形成的過程是這樣:遺體進入海洋,因海洋含有大量的鹽份,保證了遺體不會馬上被細菌分解,大量地被保存下來,讓遺體得以沉入海底,又因海底的低溫進一步延長了遺體被保存的時間.就是這個時間讓遺體得以積累,並得以被泥沙覆蓋,被海水(鹽水)浸泡過的遺體,又被泥沙或者岩石覆蓋起來,後來在地熱的作用下,時間長了,就成了石油。
有一個簡單的關於石油形成的實驗,人人都可以做:買一個陶罐(比作海床),罐里灌上加入足夠鹽的水(比作海水),再買幾枚鴨蛋(比作遺體,殼要完好,比作泥沙)放入鹽水中,大約2個月後(比作時間),取出來,煮熟(比作地熱),然後再用刀切開(比作石油開采),你就會發現蛋裡面有油(石油)。
『叄』 石油污染怎麼辦
治理方法
(一)土壤石油污染治理
2O世紀8O年代以前.治理石油烴污染土壤還僅限於物理和化學方法,即熱處理和化學浸出法。熱處理法是通過焚燒或煅燒,可凈化土壤中大部分有機污染物。但同時亦破壞土壤結構和組分,且價格昂貴而很難實施。化學浸出和水洗也可以獲得較好的除油效果。但所用的化學試劑的二次污染問題限制了其應用。早在2O世紀7O年代。為了解決輸油管線和儲油罐發生故障漏油和溢油時土壤被石油污染的問題,美國埃索研究和工程公司就已經開始尋找清潔的生物解決方法,並且其實驗室研究找到一種有效的「細菌播種法 ,開了生物修復石油污染土壤先河。上世紀8O年代以來,污染土壤的生物修復技術越來越引起人們的關注.生物修復技術也取得了很大進步,正在逐漸成熟。
生物修復是利用生物的生命代謝活動減少土壤環境中有毒有害物的濃度,使污染土壤恢復到健康狀態的過程。目前,治理石油烴類污染土壤的生物修復技術主要有兩類:一類是微生物修復技術,按修復的地點又可分為原位生物修復和異位生物修復;另一類是植物修復法。
1.微生物修復技術
(1)原位生物修復技術
原位處理方法是將受污染土壤在原地處理。處理期間.土壤基本不被攪動,最常見的就地處理方式是土壤的水飽和區進行生物降解。除了要加人營養鹽,氧源(多為H202)外:還需引入微生物以提高生物降解的能力。有時,在污染區挖一組井.並直接注入適當的溶液,這樣就可以把水中的微生物引入到土壤中。地下水經過一些處理後,可以恢復和再循環使用,在地下水循環使用前,還可以/JnA+壤改良劑。
污染土壤經過處理,所有多環芳烴的降解都很明顯,但是.三環和多環芳烴的降解率一般明顯低於60%。因為就地處理對溫度較敏感。所以只能在氣溫大於8℃的月份進行。在一定的時間內。原位處理不可能有效地去除大多數多環芳烴,而且這種方法因受溫度和土壤類型的影響而具有一定的局限性。
(2)異位生物修復技術
異位生物修復主要包括現場處理法、預制床法、堆制處理法、生物反應器和厭氧生物處理法。
a.現場處理法
近年來國外石油烴污染生物處理的研究很多,其中土壤耕作處理是現場處理土壤污染常用的方法。被污染的廢物施在土壤上。通過施肥、灌溉和加石灰等管理措施,保持氧氣、水分和pH的最合適值,並進行耕作以改善土壤的通氣狀況,確保在污染廢物和下面土層中污染物的降解。降解過程所用的微生物多為土著微生物。但是要提高效果還需要引入馴化的微生物。
b.預制床法
現場處理中土壤耕作處理最大的缺陷是污染物可能從處理區遷移。預制床的設計可以使污染物的遷移量減至最小,因為它具有濾液收集和控制排放系統。預制床的底面為滲透性低的物質,如高密度的聚乙烯或粘土。將污染土壤轉移到預制床上,通過施肥、灌溉,調節pH,有時還加入微生物和表面活性劑,使其最適合污染物的降解。與同一區域的原位處理技術相比,預制床處理對三環和三環以上的多環芳烴的降解率明顯提高。
c.堆制處理法
土壤的堆制處理就是將受污染的土壤從污染地區挖掘起來,防止污染物向地下水或更大的地域擴散.運輸到一個經過處理的地點(布置防止滲漏底,通風管道等)堆放,形成上升的斜坡,並進行生物處理。堆製法是生物修復技術中的一種新型替代技術。堆制處理過程對污染土壤中的多環芳烴降解,多環芳烴的降解隨著苯環數的增加而降低。當多環芳烴的初始濃度提高約5O倍時,除熒、蒽外,其他多環芳烴的降解隨著污染濃度的提高而降低。
d.生物反應器法
生物反應器法是將污染土壤置於一專門的反應器中處理。生物反應器一般建在現場或特定的處理區。通常為卧鼓形和升降機形,有間隙式和連續式兩種。因為反應器可使土壤與微生物及其他添加物如營養鹽,表面活性劑等徹底混合,能很好的控制降解條件,因而處理速度快,效果好。生物反應器處理的過程為:先挖出土壤與水混合為泥漿,然後轉入反應器。為了提高降解速率,常在反應器先前處理的土壤中分離出已被馴化的微生物,並將其加入到准備處理的土壤中.
e.厭氧生物修復法
修復受石油烴污染土壤的研究已開發了生物堆層、堆肥及土壤泥漿反應器等好氧修復工藝,但分離獲得某些降解菌時。一些降解菌伴有產生高生態風險的產物。最近的研究表明以厭氧還原脫氯為特徵的厭氧微生物修復技術有很大的潛力。
(2)植物修復技術
目前,對土壤有機污染的生物修復研究較多,但是,多集中在微生物作用上。事實上,植物對污染物的去除起著直接和間接的重要作用。植物生物修復是利用植物體內對某些污染物的積累、植物代謝過程對某些污染物的轉化和礦化,植物根圈與根莖的共生關系增加微生物的活性的特點。加速土壤污染物降解速度的過程。
植物修復的方式包括植物提取、植物降解和植物穩定化三種。植物提取是指利用植物吸收積累污染物,待收獲後才進行處理。收獲可以進行熱處理,微生物處理和化學處理。植物降解是利用植物及相關微生物區系將污染物轉化為無毒物質。植物穩定化是指植物在同土壤的共同作用下.將污染物固定,以減少其對生物與環境的危害。植物根際使土壤環境發生變化,起到了改善和調節作用,從而有利於污染物的降解。因此通過選擇適當植物和調控土壤條件等手段.可以實現污染土壤的快速修復。
植物生物修復是一項利用太陽能動力的處理系統.具有處理費用低,減少場地破壞等優點而受到普遍重視。據美國實踐,種植管理的費用在每公頃200~1000美元之間.即每年每立方米的處理費為0.02~1.00美元.比物理化學處理的費用低幾個數量級。
(二)水體石油污染治理
水體石油污染和土壤治理不同,水具有流動性,不及時處理會使污染范圍以很快的速度不斷擴大。因此.水體石油污染首先是控制污染然後再對污染水進行處理。
(1)海洋、江河、湖泊水體治理
水體石油污染治理對海洋、江河、湖泊石油污染治理,目前僅限於化學破乳、氧化處理方法進行分解處理和機械物理的方法進行凈化吸附。清除海洋、江河、湖泊石油污染是非常困難的。防止油水合二為一的唯一選擇是噴灑清除劑,因為只有化學葯劑才能使原油加速分解,形成能消散於水中的微小球狀物。清除水面石油污染還有一些物理方法,如用抽吸機吸油,用水柵和撤沫器刮油,用油纜阻擋石油擴散。英國有一位農場主發明了一種用機編禾草排治理石油污染的方法,不僅能防止石油在海中擴散,而且能吸收比自身質量多15倍的石油,可防止油輪流出的石油污染水岸,禾草中又以大麥秸稈治污最為有效。1992年,一艘油輪在舍德蘭群島附近失事後,在海上放置了22千米長的禾草排,從而保護了海濱浴場和漁場不致遭受污染。而俄羅斯莫斯科精細化工科學院的教授奧列格.喬姆金研製出了用農作物廢料清除石油污染的全新方法。演示實驗中,喬姆金在一盆水中擠了幾滴重油,水盆中頓時漂起了一層薄薄的油花。緊接著喬姆金向水盆中撒人了一小撮稻米殼,幾分鍾後水盆中的油跡開始減少,二小時後水盆中的油跡完全消失了。
而對收集上來的污水以及石油工廠排出來的石油污水採用生物處理法。生物處理法也稱生化處理法。生物處理法是處理廢水中應用最久、最廣和相當有效的一種方法。它是利用自然界存在的各種微生物,將廢水中有機物進行降解,達到廢水凈化的目的。
(2)地下水體治理
對地下水石油污染治理,採用水動力學方法,通過抽水井或注水井控制流場,可以防止石油和石油化工產品污染的進一步擴大,同時對抽取出來的受污染的地下水進行處理。
近年來。臭氧氧化技術對石油污染的地下水處理取得了很大進展。經臭氧氧化反應後,水體中有機物種類增加,經過一定時間接觸氧化反應後,苯系物和稠環芳烴類在水中的相對含量有較大幅度下降,但酯、醛、酮類和烷烴類在水中的相對含量卻大幅上升。一般認為,水中芳香烴物質危害性較大,多具有較大的毒性和致癌性,而烷烴、酯類和其他低分子物質的危害性小得多。由上我們可以看出.臭氧氧化法是把危害性大的污染物轉化為危害小的污染物.污染水體沒有得到根本治理,因此臭氧氧化法與吹脫、活性炭吸附、生物氧化等處理方法配合使用,才能得到良好的處理效果。
(三)空氣石油污染治理
石油對空氣的污染僅限於其所含的具有揮發性的物質以及輕質石油產品了,而不像對於土壤和水體,石油中的粘稠膠體可以在這兩者中成片成塊的形成時間很長的污染。雖然如此,石油產品對空氣的污染是非常嚴重的,對空氣相對於水體更具有流動和擴散性,治理更加困難。到目前為止,對於石油產品對空氣污染還沒有一種很好的治理方法,局限於採用控制油氣排放等措施,如制定汽車尾氣排放標准等.而具體的污染治理方法還有待於人類進行探討和研究。
『肆』 如何治理被石油污染的海水
治理被石油污染的海水--- 要阻止石油的擴散,方法有兩種 A 屏風 用緻密隔板材料將污染海域隔離,此種方法隔離完全,但是費時費力,且材料造價昂貴。 B 沉浮式 由於石油的密度低於水,所以可以用浮子簡單的將油膜圍起來,此方法簡單易行,但是無法阻止水生生物進入污染海域。 接下來就是處理石油,由於石油是珍貴的能源,所以優先考慮回收,方法如下 A 用吸附材料吸收 B 專用的油料回收船隻 C 人海戰術,用工具將油料舀出 最後就是處理,可以用萃取等手段可以將油料回收 當情況實在無法控制,那麼只好用焚燒的手段消除石油的影響。此種方法是最後的手段了。 隨著科技的發展,現在出現了用生物手段處理石油污染的方法。即用微生物將油料降解成二氧化碳和水,此法是最為高明,對環境影響最小的手段,但是此法尚未普及,一旦科技發展到位,處理石油污染將不再是難題。 但是,隱患險於明火,防範勝於救災,最佳的治理手段就是扼殺石油污染的源頭 A 嚴格控制江河,工礦企業的排污口 B 加強海洋運輸 C 嚴防井噴事件
『伍』 如何去除粘在棉布上的石油(柴油、汽油、瀝青)
棉布上有油漬要如何清洗
衣物上有油漬,首先要分清是什麼油,提供幾種請選擇。
巧除衣物上的動植物油漬
1,動植物油漬是在服裝上常見的污漬,也是一種極性液體污漬。這類污漬要用溶劑汽油、四氯乙烯等有機溶液擦拭或刷洗去除。在刷洗時要用毛巾或棉布將擦拭下來的污漬溶液及時汲附,使其脫離衣物表面。防止在溶液揮發後將部分污漬仍留在衣物表面上,會使衣物表面出現痕跡。如果出現痕跡,可採用重復擦拭或擴大范圍刷洗的方法去除。也可把衣物的污漬處塗上水,用高壓噴槍噴除。
2,衣服上被動植物油污染後,擠點牙膏於漬處,輕輕擦幾次,再用清水搓洗,油污即可清除
3,翻毛裘衣,若沾上油漬,可在油漬處適當撒些生麵粉,再用棕刷順著毛擦刷,直至油漬去掉。然後,用藤條之類拍打毛面,去掉余粉,使毛絨蓬鬆清潔。
4,滑雪衫若沾上油漬,用冷水把少許麵粉沖調成漿糊狀,塗於油漬處,幾小時後,用刷子蘸水刷去粉末,油漬就會消失。
5,麵包能消除衣服油跡:用餐時,衣服如果被油跡所染,可用新鮮白麵包輕輕摩擦,油跡即可消除。
6,熟油(菜湯油等)弄臟了衣服,用溫鹽水浸泡後,再抹上肥皂沖洗便可去除。
7,栗子水去除豬油跡法:用煮栗子水搓洗沾污了豬油跡的衣物,污跡可除。
8、綠豆粉去除油跡法:衣物上沾上了動物油漬,可將綠豆粉厚塗在油跡上,用低溫熨斗燙30分鍾,不要
燙焦,油跡可除。
9,麵粉去除油跡法:滑雪衫沾上了油漬,水洗不便,可用少許麵粉和水調成漿狀,塗在油跡上,等10小時
後用刷子蘸一些清水,刷去粉末,油跡就會消滅。
10,石灰液去除牛羊油跡法:衣物上沾上了牛羊油跡,用石灰液揉洗可除。
11,蘿卜汁除油跡法:衣物上沾上了動物油漬,用鮮蘿卜汁洗滌可除。
巧除衣物上的機器油漬
1、對顏色較淺的機器油漬,可用汽油刷洗,然後在衣物油污處的上下各墊一張吸墨紙或布用熨斗熨燙,使油進一步蒸發,被紙或布吸收,這樣反復換紙或布多次熨燙,直到油污全都被吸盡為止。最後用洗滌劑洗滌,再用清水漂洗干凈。對顏色較深的機器油漬,必須用優質汽油漂洗,然後再用吸墨紙或布熨燙吸收,最後再用溫水沖洗干凈。
2、粉筆去除機油污跡法:衣服沾染上機油時,應立即塗上粉筆粉末,過一會兒用刷子刷去,再按1∶10的比例將洗衣粉調入水中,浸洗搓揉,就能完全去除機油污跡。絹布應改用痱子粉。
3、木屑去除油跡法:衣服沾上了機械油,可用木屑拌洗衣粉,反復揉搓,然後用清水漂凈。
巧除衣物上的蠟燭油漬
1,衣服上沾上了蠟燭油,用一般洗滌辦法是洗不掉的。可先用刀片輕輕颳去衣服表面的蠟質,然後將衣服平放在桌子上,讓帶有蠟油的一面朝上,在上面放一兩張吸附紙,用熨斗反復熨幾下即可。如一次弄不幹凈,就可以反復幾次,蠟燭油痕跡就會被完全除 掉了。
2,在沾上了臘的地方,兩面都墊上衛生紙,用電熨斗熨,蠟遇熱溶化後,就會付著在衛生紙上,多熨幾次後再用熱水洗,就會洗凈。
巧除衣物上的鞋油漬
1、衣物上沾了鞋油可以用易揮發性油擦拭,然後再用溫洗滌液去除殘痕。
2、白色衣物沾上了鞋油,要用溶劑汽油潤濕後再進行揉搓,然後 再用 10%的氨水或氨濃皂液刷洗,最後用溫水漂洗干凈即可。
3、衣物上沾上了鞋油,應先用汽油潤濕,然後用10%的氨水清洗,再用酒精或松節油擦拭。
4、用汽油、松節油或酒精反復揉搓,也可除去衣服上的皮鞋油污跡。
巧除衣物上的油墨漬
油墨的成分有異,因此去除其污跡之法不同。
1,一般的油墨漬用汽油擦洗,再用洗滌劑清洗。或將被污染的織物浸泡在四氯化碳中揉洗,再用清水漂凈,若遇清水洗不凈時,可用10%氨水或10%小蘇打溶液揩拭,最後用水強洗除之。
2,除墨漬,先用清水洗,再用洗滌劑和飯粒一起搓揉,然後用紗布或脫脂棉一點一點粘吸。殘跡可用氨水洗滌。也可用牙膏、牛奶等擦洗,再用清水漂凈。
3,棗泥去除墨跡法,衣服上的墨跡處用水浸透,塗上棗泥反復揉搓,再用清水漂凈。
4,燈心草去除墨跡法:衣服上的墨跡處用水浸濕後,用燈心草反復揉搓,再用清水漂凈。
『陸』 植物修復法 被植物吸收後的重金屬和石油怎樣處理
被植物吸收後的重金屬和石油怎樣處理?
進入土壤中的重金屬污染物、石油類有機質被植物吸收後,石油等有機物質被植物分解吸收轉化為其生長所需營養,其餘分解產生簡單無害的水、氧氣、二氧化碳排入環境中;而重金屬被植物吸收後,植物只能將重金屬固定在體內,無法被分解只能滯留在植物體的葉子、根莖、果實等各個部分,如果不及時將植物回收萃取其富集的重金屬,其體內的重金屬還會隨植物的生老病死在土壤中循環。
對植物修復法的評價評價:
優點
花費低,適應性廣,無二次污染物
缺點
修復周期長
對於深層污染的修復有困難
由於氣候及地質等因素使得植物的生長受到限制
存在污染物通過「植物—動物」的食物鏈進入自然界的可能
參考下
http://ke..com/view/1664831.htm
『柒』 什麼物質吸收石油最好
清除海洋石油污染是非常困難的。防止油水合二為一的唯一選擇是噴灑清除劑,因為只有化學葯劑才能使原油加速分解,形成能消散於水中的微小球狀物。清除海洋石油污染還有一些物理方法,如用抽吸機吸油,用水柵和撇沫器刮油,用油纜阻擋石油擴散。英國有一位農場主發明了一種用機編禾草排治理石油污染的方法,不僅能防止石油在海中擴散,而且能吸收比自身質量多15倍的石油,可防止油輪流出的石油污染海岸,禾草中又以大麥秸稈治污最為有效。1992年,一艘油輪在舍德蘭群島附近失事後,在海上放置了22千米長的禾草排,從而保護了海濱浴場和漁場不致遭受污染
『捌』 如何解決水中石油類污染拜託了各位 謝謝
①擴散。入海石油首先在重力、慣性力、摩擦力和表面張力的作用下,在海洋表面迅速擴展成薄膜,進而在風浪和海流作用下被分割成大小不等的塊狀或帶狀油膜,隨風漂移擴散。擴散是消除局部海域石油污染的主要過程。風是影響油在海面漂移的最主要因素,油的漂移速度大約為風速的百分之三。中國山東半島沿岸發現的漂油,冬季在半島北岸較多,春季在半島的南岸較多,也主要是風的影響所致。石油中的氮、硫、氧等非烴組分是表面活性劑,能促進石油的擴散。 ②蒸發。石油在擴散和漂移過程中,輕組分通過蒸發逸入大氣,其速率隨分子量、沸點、油膜表面積、厚度和海況而不同。含碳原子數小於12的烴在入海幾小時內便大部分蒸發逸走,碳原子數在12~20的烴的蒸發要經過若干星期,碳原子數大於20的烴不易蒸發。蒸發作用是海洋油污染自然消失的一個重要因素。通過蒸發作用大約消除泄入海中石油總量的1/4~1/3。 ③氧化。海面油膜在光和微量元素的催化下發生自氧化和光化學氧化反應,氧化是石油化學降解的主要途徑,其速率取決於石油烴的化學特性。擴散、蒸發和氧化過程在石油入海後的若干天內對水體石油的消失起重要作用,其中擴散速率高於自然分解速率。 ④溶解。低分子烴和有些極性化合物還會溶入海水中。正鏈烷在水中的溶解度與其分子量成反比,芳烴的溶解度大於鏈烷。溶解作用和蒸發作用盡管都是低分子烴的效應,但它們對水環境的影響卻不同。石油烴溶於海水中,易被海洋生物吸收而產生有害的影響。 ⑤乳化。石油入海後,由於海流、渦流、潮汐和風浪的攪動,容易發生乳化作用。乳化有兩種形式:油包水乳化和水包油乳化,前者較穩定,常聚成外觀象冰淇淋狀的塊或球,較長期在水面上漂浮;後者較不穩定且易消失。油溢後如使用分散劑有助於水包油乳化的形成,加速海面油污的去除,也加速生物對石油的吸收。 ⑥沉積。海面的石油經過蒸發和溶解後,形成緻密的分散離子,聚合成瀝青塊,或吸附於其他顆粒物上,最後沉降於海底,或漂浮上海灘。在海流和海浪的作用下,沉入海底的石油或石油氧化產物,還可再上浮到海面,造成二次污染。 ⑦海洋生物對石油烴的降解和吸收。微生物在降解石油烴方面起著重要的作用,烴類氧化菌廣泛分布於海水和海底泥中(見石油烴的微生物降解)。海洋植物、海洋動物也能降解一些石油烴。浮游海藻和定生海藻可直接從海水中吸收或吸附溶解的石油烴類。海洋動物會攝食吸附有石油的顆粒物質,溶於水中的石油可通過消化道或鰓進入它們的體內。由於石油烴是脂溶性的,因此,海洋生物體內石油烴的含量一般隨著脂肪的含量增大而增高。在清潔海水中,海洋動物體內積累的石油可以比較快地排出。迄今尚無證據表明石油烴能沿著食物鏈擴大。 石油泄入海後,從海中消失的速度及影響的范圍,依入海的地點、油的數量和特性,油的回收和消油方法,海洋環境的因素而有很大的差異。如較高的水溫有利於油的消失。實驗證明,油從水中消失一半所需的時間,在溫度為10℃時大約為1個半月;當水溫升至18~20℃時,為20天;而在25~30℃時,降至7天。滲入沉積物的石油消除較難,所需時間要幾個月至幾年。
『玖』 廢水中石油類污染物有哪些去除方法
1、利用石油類比重比水輕能浮在水面的特點,使用分液器原理將其分離去除。
2、利用吸附原理,使用毛氈、化纖織物、活性炭、浮石等吸附石油類物質將其去除。
3、對於某些被泥沙沾附沉入水底的石油類物質,可使用沉降法讓它與污水分離去除。
『拾』 頭發可以用來吸收石油
人的頭發是用來吸收人體內受污染的物質,它對油類物質特別敏感