山東省科學(xué)院舉辦2017齊魯國際計算醫(yī)學(xué)暨醫(yī)療大數(shù)據(jù)論壇

秀成果

“讓細菌‘吃掉’土壤中的石油污染?！痹谡莆樟藢Ｖ瓮寥朗臀廴镜摹皻⑹诛怠敝?，山東省科學(xué)院生態(tài)所副所長王加寧研究員和同事們對這一目標躊躇滿志。

自信是有理由的。長期以來,，讓細菌吞噬污染,，看似容易，但內(nèi)涵萬千：比如細菌從何而來,？如何培養(yǎng),？僅這一點便是世界性難題。

現(xiàn)在,，包含12項發(fā)明專利,，得到14項國家級、省部級課題支持的“土壤石油污染修復(fù)術(shù)”不但培養(yǎng)出了此類細菌,，更在世界最大規(guī)模的石油污染土壤生物強化修復(fù)工程上證明了自己——它在勝利油田,、遼河油田和吉林油田污染區(qū)大展身手，“累計處理石油污染土壤12萬噸”的龐大應(yīng)用足以讓其驕傲,。

如今,，登上“山東省科技進步一等獎”的領(lǐng)獎臺，這項神奇技術(shù)又引來市場關(guān)注——它是什么,？干了什么,？即將干什么？

土地是人類的“母親”,，在為人類生存,、繁衍傾其所有、盡其所能之后,，土地病了,。

“我國的原油年開采量已超過兩億噸，在石油開采和輸送過程中每年落地原油約70萬噸,，它們進入生態(tài)環(huán)境,，不但造成土壤鹽堿化、毒化,，危害糧食安全,；而且污染周圍水體、大氣,，嚴重危害生態(tài)安全和人體健康,。”王加寧說,。

“土壤被原油污染后就成了不毛之地,，至少10年之內(nèi)寸草不生?！蓖跫訉幷J為,，這并不是一句聳人聽聞的話,。黑乎乎的石油，因為流動性大,、滲透性強,、黏附土壤，成為土地的“噩夢”,。

石油污染的土壤修復(fù)是一個世界性的難題,，目前國際上大多通過燃燒法和掩埋法進行處理，但效果均不甚理想,。

對付土壤的石油污染,，山科院生態(tài)所早已著手。早在2002年,，王加寧在加拿大Alberta大學(xué)化工與材料系攻讀博士后,，就已接觸該領(lǐng)域,，并斬獲多項發(fā)明專利,。以勝利油田為示范工程基地，山科院生態(tài)所和南開大學(xué),、勝利油田等單位開展的聯(lián)合修復(fù)土壤的實驗,，讓勝利油田附近的油污地換上了“綠服裝”。

那么,，生物技術(shù)如何修復(fù)被污染土地,？

王加寧道破了秘密：“油田周圍看似荒涼，其實被污染的油泥地里生長著不少微生物,。這些微生物中,，有一些菌類利用石油中的碳源生長，就是把石油當飯吃,。我們挑選出‘飯量大’的,，制成菌劑，加入土壤中,，以實現(xiàn)降解土壤中石油的作用,。”科學(xué)家們篩選出高效微生物,，制成復(fù)合制劑,，播撒到土壤里進行培養(yǎng)。幾個月后,，土壤里的石油成分便隨之被“消化”了,。

不過，現(xiàn)實遠比想象復(fù)雜,。

從理論到應(yīng)用,，生物修復(fù)技術(shù)還需要克服重重難題：第一,，由于有機污染物組成復(fù)雜且毒害微生物，這使得微生物難以在受石油污染的土壤中生存,、繁殖,；第二，土壤對微生物的吸附作用及石油烴的疏水性強和在土壤中的“老化”使得它們的生物可利用度很低,；第三,，因為石油烴和鹽污染物對于土壤DNA分析的干擾，利用分子生物學(xué)分析技術(shù)監(jiān)測與評估土壤微生態(tài)非常困難,。

一直以來,，山科院一直秉持著建設(shè)“沒有圍墻的研究院”的理念，開門搞科研,，“不求所在,，但求所用；成果所有,，利益共享”,。在此理念下，中科院沈陽應(yīng)用所的郭書海團隊被引入進來,。

郭書海是石油土壤污染修復(fù)領(lǐng)域的“大咖”,，在低濃度有機烴污染物的生物降解、中濃度有毒有機污染土壤的電動—生物強化,、高濃度石油組分中溫減壓的熱解析等方面進行了大量原創(chuàng)性研究,。

自主創(chuàng)新與外部力量結(jié)合收獲奇效。他們以勝利油田為研發(fā)基地,，與油田環(huán)保企業(yè)組成聯(lián)合攻關(guān)隊伍,，開展了修復(fù)原理、工藝方法和技術(shù)工程化3方面的全鏈條創(chuàng)新,，以電動協(xié)同,、微生物包埋、生物增溶為增強手段,，構(gòu)建了基于生物強化降解的實用性修復(fù)工程技術(shù)體系,，在勝利油田、遼河油田和吉林油田進行了工程應(yīng)用,。

在10年的攻關(guān)過程中,，很多成為經(jīng)典的探索嘗試。比如針對烷烴,，項目組提出了通過電場提供電子受體和生物刺激的強化途徑,，比現(xiàn)有生物降解的時間縮短15%，降解效率提高20%,；對于芳烴,，項目組找出了功能微生物的降解條件,，掌握了加速芳烴生物代謝的降解途徑；對于膠質(zhì),，本項目發(fā)現(xiàn)了生物—電動改變芳碳率fA的毒性削減效應(yīng),，提出了與降解并重的解毒思路。他們建立的“高通量菌株篩選—混菌發(fā)酵酶效評估—功能菌群構(gòu)建”的新方法,，構(gòu)建的基于生物反應(yīng)堆的生物及強化修復(fù)系統(tǒng),，都引起了同行專家的關(guān)注。

高精尖技術(shù)不僅好看更好用,。記者了解到,，此項技術(shù)已在多處油田開花，越來越多的“不毛之地”變成了“綠色家園”,。（記者王延斌于萍于萌）