谁把石油当美食?

2025-02-21 14:44:00

石油开采出来后,要运输到炼化厂和加工厂,最终生产成为生活中的物品。但是,在石油开采、运输、加工、存放和使用等过程中,如果处理不当,会产生跑、冒、滴、漏现象,甚至发生事故,造成环境污染。那么当污染发生后,该如何把石油污染物从环境中去除,使环境得到修复呢?小小的微生物可以发挥巨大的作用。

微生物体型微小,结构简单,绝大多数细菌直径为0.5微米,在显微镜下才能看到。微生物在自然界中无处不在,它们广泛分布于土壤、水体、空气,还有动植物的体内。人体中也有非常多的微生物,如在皮肤上和胃肠道里。同所有的生物一样,微生物需要合适的温度、湿度和营养物质才能生存,不同的微生物生存条件不同。有些微生物的环境适应能力特别强,能在极端的环境中生存,如在干旱的沙漠里、温度高达80℃的热泉里,以及气温零下几十摄氏度的寒冷南极和北极。

微生物能在石油污染环境中生存吗?答案是当然可以!对于有些微生物,石油就是它们的营养物质,是它们的食物。这些微生物把石油降解成水、CO2和其他有机物。这样,有毒的石油就变成没有毒的物质了。这些能够吃石油的微生物称为石油降解菌。但是,不是所有的微生物都能够把石油当作食物,怎么知道哪些微生物是能吃石油的,哪些不能呢?可以通过分子生物学技术来实现。把微生物放在以石油为唯一碳源的培养基里培养,如果微生物能生长繁殖,说明它们能把石油当作营养物质。提取这些微生物的基因,通过基因序列比对分析,可以鉴定出这些石油降解菌的种类。接下来,就可以利用这些石油降解菌,把污染环境中的石油都吃掉。

自然环境中微生物降解石油的速度较慢,需要采取一些技术手段加快微生物对石油污染物的去除,这些技术称为微生物修复技术。以石油污染的土壤为例,这里主要介绍生物刺激和生物强化两种微生物修复技术。当土壤中存在石油降解菌(称为土著降解菌)且含量较高时,可以采用生物刺激技术。生物刺激是通过改善土著降解菌的生存环境,提高对石油污染物的降解。有研究表明,当石油进入土壤中,土著降解菌能够大量繁殖,含量可以由1%提高到10%。因此,石油污染环境中一般都存在土著降解菌,通过分子生物学技术进一步明确它们的种类和含量。除了石油,土著降解菌还需要其他的营养物质进行生长,就像我们不仅要吃米饭,还要吃肉类和蔬菜,补充蛋白质和维生素。通过补充水分、氧气、氮、磷和微量元素等物质,促进土著降解菌的生长繁殖,提高降解石油的速度。

当环境条件十分恶劣,土著降解菌含量非常少时,就不适合用生物刺激技术了,而需要利用生物强化技术。生物强化是将筛选培养的石油降解菌投加到土壤中,同时提供它们所需要的营养。首先要把一些吃石油速度特别快的高效降解菌筛选出来,研究最适合的生长条件,再把它们投加到污染土壤中降解石油。在这个过程中,它们可能会出现水土不服的情况,需要补充水分、氧气和营养物质等,让它们在土壤中能很好地存活并且快速降解石油。

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