

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,自 20 世纪 60 年代末以来,美国水域已发生超过 40 起重大石油泄漏事件——每起泄漏量均超过 10,000 桶或 420,000 加仑。其中最大的一起是 2010 年墨西哥湾的深水地平井喷事故。这次爆炸造成 11 人死亡,并且在重大泄漏发生十多年后,科学家们仍然不确定其长期环境影响。
石油泄漏是人类活动的结果,包括深海或海上石油钻探。尽管如此,海洋环境有一种分解水体中石油的机制——那就是细菌。最近发表在《应用与环境微生物学》杂志上的一项新研究指出,在寒冷的加拿大海域发现的海洋细菌能够在石油泄漏后生物降解石油和柴油燃料。
过去,研究人员曾研究过大约 30 摄氏度温水的细菌大量繁殖,并在墨西哥湾等温暖水域中发现了可溶解石油的细菌。这项新研究是在仅约 4 摄氏度的拉布拉多海的冰冷水域进行的,并证实了在国际上都存在石油降解细菌。
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该研究的共同作者、卡尔加里大学地球微生物学副教授 Casey Hubert 在一份新闻稿中说:“该研究还证实,在这些低温条件下,提供营养物质可以增强碳氢化合物的生物降解能力。”
这意味着根据研究结果,可以支持细菌进行清理工作。这些发现尤其及时,因为对加拿大沿海海运和海上石油的兴趣日益增长。2018 年,纽芬兰和拉布拉多省政府发布了一项计划,设想在 2030 年前钻探“超过 100 口新的勘探井”,并建设日产量“超过 650,000 桶石油”的油田。
肖恩·墨菲(Sean Murphy),一位纽芬兰当地人、环境顾问和水生科学家,也协助了这项研究。据墨菲说,在 2015 年左右,一个团队成员从加拿大东海岸附近的拉布拉多海采集了一些细菌样本,基因组测序显示了其进行碳氢化合物生物修复或污染分解的潜力。捕获的细菌谱系包括 Paraperlucidibaca、Cycloclasticus 和 Zhongshania,它们以前曾在其他海洋环境中被发现,但在拉布拉多海的冰冷水域中是首次。
墨菲说:“这是 [Paraperlucidibaca] 首次表现出任何降解石油的能力,我们仍然在发现具有这些能力的新微生物和新环境,这非常令人兴奋。”
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他还表示,这项研究强化了一个观点,即为细菌提供更多的营养物质,如氮和磷,有助于提高细菌分解水中的石油和柴油的能力。墨菲说,通常会在石油泄漏附近添加富含氮和磷的肥料,以促进天然存在的细菌的新陈代谢,从而加快石油的分解。
他说:“我们可以通过添加营养物质来帮助提升它们的新陈代谢,这也是我们在这项研究中测试的内容之一,所以生物刺激是一种方法……营养物质在[海洋]环境中相当有限,如果你能以一定的比例为细菌提供营养物质和石油……这就能让它们大量繁殖并更有效地利用石油。”
墨菲建议,未来,识别海洋环境中的细菌可以作为缓解未来潜在泄漏的韧性计划的一部分。了解各种水域(包括北极附近的水域)中存在的细菌,可以确保更好的石油清理。