颜色编码的细菌能帮助发现漏油吗?

由:玛丽亚Trimarchi

埃克森·瓦尔迪兹号油轮泄漏的原油造成了巨大的环境破坏。"width=
埃克森·瓦尔迪兹号油轮泄漏的原油造成了巨大的环境破坏。
美联社照片/John gap III

在一次石油泄漏事件在美国,液态石油被释放到环境中,这种黑色粘性物质覆盖了它接触到的一切:土壤、和野生动物。从1970年到2007年,在世界各地发生的事故中,有近6,062,712吨(550万公吨)石油泄漏[来源:国际油轮船东污染联合会].与每次清理相关的成本受到三个因素的综合影响:事故地点、泄漏的石油类型和泄漏的石油数量。清理响应和策略也基于这些因素。对石油泄漏的标准应对措施包括清洁设备和技术,包括机械密封(如围油栏、屏障和撇油器)、化学和生物方法(包括分解石油的分散剂)、物理方法(如压力清洗)和恐吓战术,以使野生动物保持安全距离。

使用分散剂或机械回收等技术清除近海溢油的平均成本为每公吨石油7,350美元。由于额外的海岸线损害,海岸线泄漏的清理成本平均跃升至每公吨14.7万至29.4万美元(来源:Etkin)。由于设备通常需要空运到事故现场,远程泄漏有时会带来后勤问题。

广告

目前,机械密封是美国最流行的回收方法,但它只能清理大约10%到15%的泄漏[来源:欧洲委员会环境总监].微生物学家正在倡导一种更环保的技术:通过生物修复剂进行生物修复。生物修复用生物工程细菌分解污染物(如石油泄漏或受污染的地下水)。再加上生物荧光颜色编码,你得到的细菌不仅吃石油,还帮助提醒我们存在石油泄漏和其他环境污染物从管道或储罐渗透到水或土壤中。

细菌生物发光生物传感器

科学家可以通过生物工程改造生物体——甚至是老鼠——使其具有生物荧光。"width=
科学家可以通过生物工程改造生物体——甚至是老鼠——使其具有生物荧光。

生物发光是生物体发出的可见光,如萤火虫或水母发出的光。被用作生物治疗药剂的生物工程细菌是单细胞生物,它们不会自然发光,但经过科学家的改造后可以发光。改变后的细菌每一种都携带一种记者蛋白质还有一个传感器。

广告

让我们从报告蛋白的重要性开始。生物发光是一种由酶催化过程引起的化学反应被称为荧光素,而那些催化剂被称为荧光素酶.报告者负责这种酶活性,它释放生物发光能量,并赋予细菌颜色。不过,你不会在海洋中看到这种细菌的蓝绿色光芒;其报告蛋白可见于显微镜或者用一种特殊的光记录设备。

这种传感器使细菌能够持续检查某些化学物质的存在,这些化学物质是由生物工程科学家确定的。它还能让细菌检测污染物的浓度和分布,以及它们是否在扩散。

与传统的化学品和设备相比,生物修复是一种相对便宜和容易的恢复方法。在最初的研究中,细菌已经显示出其清理漏油的能力,比传统技术更快,并在此过程中减少对生态系统的破坏。

富含磷和氮的环境(在大豆卵磷脂和鸟粪等天然元素中发现的可溶性肥料)鼓励细菌茁壮成长,吃掉有毒废物,只留下二氧化碳和水作为它们消耗的副产品。在这种环境下,生物补救措施可以在18天内去除87%的石油[来源:欧洲委员会环境总监].当食物(在这种情况下,碳氢化合物)耗尽,生物工程细菌死亡。

尽管据报道,由于这些细菌在露天环境中无法很好地繁殖,且具有自然死亡周期,在自然环境中释放是安全的,但由于它们已经过基因改造,政府法规往往使其难以使用。目前,用于吞噬石油泄漏的细菌往往是天然存在的,对有毒废物有兴趣。

广告

更多信息

相关的HowStuffWorks文章

更多优质链接

  • 阿拉德,西蒙·T.M.“生物发光报告基因。”Promega Corporation, 2008年。http://www.promega.com/enotes/features/fe0030.htm
  • Andersen, Jens Bo, Arne Heydorn, Arne, Morten henzer, Leo Eberl, Otto Geisenberger, Bjarke Bak Christensen, So/ren Molin, Michael Givskov。基于gfp的n -酰基高丝氨酸内酯传感器系统,用于检测细菌通信。应用环境微生物学。2001http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=92623
  • 阿提拉,K., K.豪,T.B.柯克帕特里克,R. w .威尔斯,R.哈特福德-贝利,M.L.劳伦斯。用于食品安全的生物发光沙门氏菌菌株的开发生物医学Central-Microbiology。8卷。2008. http: / / www.pubmedcentral.nih.gov articlerender.fcgi ? artid = 2257966
  • 马尔科姆·W·布朗“研究人员招募细菌来对抗漏油。”纽约时报,1989年。http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=950DEFDD1E3BF930A15756C0A96F948260
  • “颜色编码的细菌可以发现石油泄漏或泄漏的管道和储罐。”《科学日报》。2008.http://www.sciencedaily.com/releases/2008/09/080910210529.htm
  • “鼓励细菌清理漏油。”欧洲委员会环境总监。EnvironmentalExpert.com。2008.http://water.environmental-expert.com/resultEachPressRelease.aspx ? cid = 8819 &codi = 41125 &idproducttype = 8
  • 艾特金,达格玛·施密特。“估算石油泄漏的清理成本。”溢油情报报告。卡特信息公司,1999。http://www.environmental-research.com/erc_papers/ERC_paper_1.pdf
  • Gartner,约翰。“吃石油的人吸油。”2004.连接。http: / / www.wired.com/science/discoveries/news/2004/12/66017
  • “如何清理漏油?”特拉华大学海洋基金。特拉华大学,2004年。http://www.ocean.udel.edu/oilspill/cleanup.html
  • 爱德华·梅格恩著。“发光”。化学解释:基础和应用。http://www.chemistryexplained.com/Ar-Bo/Bioluminescence.html
  • “溢油应对技术。”应急管理,美国环境保护署。http://www.epa.gov/oem/content/learning/oiltech.htm
  • 油轮溢油统计:2007。国际油轮船东污染联合会有限公司,2008年。/ stats07_000.pdf http://www.itopf.com/information-services/data-and-statistics/statistics文件
  • 巴丁斯坦尼斯拉夫。“石油泄漏。”地球百科全书。2008.http://www.eoearth.org/article/Oil_spill
  • 威廉姆斯,安德鲁。“科学家开发出石油泄漏和污染观察细菌。”CleanTechnica。2008.http://cleantechnica.com/2008/10/01/scientists-develop-oil-spill-and-pollution- spotting-bacteria /

游戏

广告

加载……