疏水性复合生物膨胀石墨原位特异修复海洋溢油污染的基础研究

随着石油航运的繁荣和海上油田的大规模开发，溢油事故屡有发生，对海洋环境构成了严重的危害。本项目针对现有海洋石油污染微生物原位修复技术存在的不足，拟以海洋典型原油污染为主要研究对象，从筛选高效疏水性石油烃降解菌和构建具有协同代谢作用的混合菌群出发，研究构建疏水性复合生物膨胀石墨，其在使用时可自由漂浮于水体中，充分发挥膨胀石墨对石油烃的特异性吸附和疏水性石油降解菌的高效生物降解性能，实现对水体石油污染的原位高效去除。课题采用实验室和现场研究方法，深入探讨疏水性复合生物膨胀石墨在石油污染海水原位修复中的吸附-生物降解动态作用机制和实际应用性能，以期为该技术在海洋溢油污染原位修复中的推广应用提供理论依据和实践基础。研究成果对保障我国海洋生态安全具有重要实际意义，有着广阔的推广应用前景。

近年来，频繁发生的船舶溢油事故，不但使得海洋等水环境面临着前所未有的严峻挑战，也给渔业、水产养殖业和旅游业等造成巨大经济损失。.本项目拟以典型石油污染为研究对象，筛选分离具有良好疏水特征的石油烃降解菌，在深入分析环境因子对菌株细胞表面疏水性和降解性能影响的基础上，优化构建对石油烃具有协同降解效应的混合菌群；以膨胀石墨为载体，研究制备漂浮型石油烃降解菌生物膨胀石墨，对其在石油污染水体修复中的应用性能和机制进行深入探讨。同时，本项目研究对基于漂浮型光催化膨胀石墨的石油烃去除技术进行了初步探索。.（1）以柴油为唯一碳源，筛选分离得到了6株高效疏水性石油烃降解菌，分别命名为T1，T4，D3，D4，R3，R4，对1600mg/L柴油的7天降解率分别为：80.09%、85.38%、87.93%、78.27%、75.32%和84.36%。初步鉴定结果为T1为盐单胞菌属（Halomonas sp.），T4和D4为假单胞菌属（Pseudomonas sp.），D3和R4为短波单胞菌属（Brevundimonas sp.），R3为迪茨菌属（Dietzia sp.）。.（2）高盐度下，上述几种石油烃降解菌的细胞表面疏水性较弱，除T4 和R3 外，其他菌株在盐度为3.5%时疏水性最强，pH为中性，温度为25℃时，细胞的表面疏水性最强，偏酸或偏碱均会使疏水性下降，外加氮源可使T1、D3、D4、R4的细胞表面疏水性升高，而T1和R3相反。细胞表面疏水性与其对柴油的降解性能有一定相关性。.（3）6 种菌株构成的混合菌群的降解能力优于单一菌株，对C13 ~ C19的组分几乎全部降解，二元混合菌T4 /R4、R4 /D3 和三元混合菌T4/R4/D3表现出了高于理论值的协同降解效率，但混合菌对环境营养条件的要求更高，混合菌群的总体细胞表面疏水性与单菌株的疏水率平均值接近。.（4）构建的生物膨胀石墨对石油烃具有优异的去除性能，其对柴油的去除以生物降解为主（约占90%），吸附去除为辅（约占10%），吸附对生物降解具有良好的协同作用，采用SEM分析了固定菌的生长结构特征。.（5）尝试构建了漂浮型可见光催化膨胀石墨，研究表明其对石油污染水体具有良好的净化性能。.本项目研究为石油污染水体的高效原位修复提供了良好的技术支撑和理论依据，有关研究成果对保障我国的水生态安全具有重要实际意义，具有良好的推广应用前景。