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專案計畫編號	EPA-99-GA103-03-A236-20
經費年度	099
計畫經費	990 千元
專案開始日期	2010/12/31
專案結束日期	2011/12/30
專案主持人	鄭幸雄
主辦單位	土污基管會
承辦人	尤衍翔
執行單位	國立成功大學
專案分類	土壤及地下水
中文關鍵字	系統化環境分子生物復育技術、總石油碳氫化合物、土壤污染
英文關鍵字	Systematic environmental molecular biotechnology, Total petroleum hydrocarbon, Soil contaminated
協同主持人	張長泉
共同主持人
計畫聯絡人	邱瓊芳
計畫聯絡電話	06-2757575#65827
計畫聯絡信箱	sscheng@mail.ncku.edu.tw

中文摘要	台灣土壤及地下水受油品污染日益嚴重，污染案例不勝枚舉，以高雄煉油廠污染案為例，2005年四月，高雄市楠梓區的中油煉油廠由於油槽基礎地質侵蝕及油管破裂，造成周邊土壤及地下水受到嚴重的油漬污染，面積約為一點六公頃。當地居民因而飽受用水及土壤污染，現已被環保署列為管制區域，並要求改善復育同時要求於民國104年遷廠。同年2005年七月間，高雄中石化舊折場區，此等油污場區已被環保當局列管整治中。被列為「土壤污染控制場址」，其總石油碳氫化合物超過土壤管制標準十六倍(16,580 mg/kg)。油品污染一般污染途徑以地下儲油槽(Underground Storage Tanks, USTs)受腐蝕而破裂產生漏油、油管破裂、地面油品意外洩漏、及廢油品任意傾倒或掩埋等。根據行政院環境保護署土壤及地下水污染整治網(http://sgw.epa.gov.tw/public/0502.asp)，根據經濟部能源局之統計，截至97年10月止已核發經營許可執照之汽車加油站總數量為2600餘家，地理分佈以桃園縣約290家為最多，其次為臺北縣約240家、台南縣約230家，營運主體分別為中油直營加油站站約670家、中油加盟加油站約1300家、台塑直營加油站約230家、台塑加盟加油站約280家、其他民營加油站約120家。台灣地區除了油品在因上述原因造成土壤及地下水之嚴重污染以外，石化工業因過去業者未能做好及落實污染防治工作，讓石化工業中的重要原料如苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、對二甲苯(xylene)，合稱BTEX，不經過處理而在老舊儲存槽龜裂滲漏情況下直接排放到自然界中，對自然界生物產生嚴重影響。這些有機物質的廢水排入土壤中，其中一部份會殘留在土壤內，而另一部份則會經逕流作用而污染地下水，並藉由物質循環影響到其他生態系統，故解決石化工業廢水中苯、甲苯、乙苯、對二甲苯所造成的污染問題，有迫切的需要。因應上述環境污染問題，環保署公告於九十四年一月一日正式實施管制土壤污染檢測出的指定事業類別有廠房、其他附屬設施所在之土地及空地面積達100平方公尺以上者，含石油化工原料製造業及石油煉製業等十二項產業。電力供應業、加油站業及廢棄物處理業，則不論廠房面積大小皆屬指定公告之業別。因各樣事業類別在轉讓、售出之前均須經過土壤污染檢測並整治之，由公告中可以明顯的得知本計劃的復育技術將是因應產業發展的必要需求趨勢。因此，過去六年，經由經濟部學界科專計畫補助，本計畫團隊研發出的系統化環境分子生物復育技術(Systematic Environmental Molecular Bioremediation Technology, SEMBT)對於土壤污染檢測甚至土壤及地下水復育，將配合環保產業的需要，降低監測、整治的成本，縮短離址油污土壤復育時程，提供本土化的生物技術服務。本計畫延續前所開發出之分子生物技術，利用已建立之SEMBT為技術平台，進行離址整治模型場規模現地驗證及示範之污土生物復育。污染物的種類含柴油(C8-12 ~ C24-26)及燃料油(C28-C40)為主要污染物、BTEX為次要污染物之外，將推進並善用現址原生微生物，含柴油分解菌、重油分解菌及堆肥真菌類等，至不具揮發性、由20個碳以上的烴類混合物和其他較重的分子且較難被降解的重油(heavy fuel oil)污染場之整治，並期待將重油的分子生物復育方法系統化於三年內應用於實場復育工程，以解決實際污染問題。實際污染場址的整治，國土復育再利用快速，將間接刺激國內的經濟發展，進而更免除了後續籌建之石化相關產業之環保抗爭事件的負面衝擊。另ㄧ方面，同時推廣相關之菌劑、生物界面活性劑等助劑之量產技術擴散至生技公司與環保工程公司等相關產業，以達到具體且正面的產業效應，直接刺激國內的經濟發展。
中文關鍵字	系統化環境分子生物復育技術、總石油碳氫化合物、土壤污染

中文摘要

台灣土壤及地下水受油品污染日益嚴重，污染案例不勝枚舉，以高雄煉油廠污染案為例，2005年四月，高雄市楠梓區的中油煉油廠由於油槽基礎地質侵蝕及油管破裂，造成周邊土壤及地下水受到嚴重的油漬污染，面積約為一點六公頃。當地居民因而飽受用水及土壤污染，現已被環保署列為管制區域，並要求改善復育同時要求於民國104年遷廠。同年2005年七月間，高雄中石化舊折場區，此等油污場區已被環保當局列管整治中。被列為「土壤污染控制場址」，其總石油碳氫化合物超過土壤管制標準十六倍(16,580 mg/kg)。油品污染一般污染途徑以地下儲油槽(Underground Storage Tanks, USTs)受腐蝕而破裂產生漏油、油管破裂、地面油品意外洩漏、及廢油品任意傾倒或掩埋等。根據行政院環境保護署土壤及地下水污染整治網(http://sgw.epa.gov.tw/public/0502.asp)，根據經濟部能源局之統計，截至97年10月止已核發經營許可執照之汽車加油站總數量為2600餘家，地理分佈以桃園縣約290家為最多，其次為臺北縣約240家、台南縣約230家，營運主體分別為中油直營加油站站約670家、中油加盟加油站約1300家、台塑直營加油站約230家、台塑加盟加油站約280家、其他民營加油站約120家。台灣地區除了油品在因上述原因造成土壤及地下水之嚴重污染以外，石化工業因過去業者未能做好及落實污染防治工作，讓石化工業中的重要原料如苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、對二甲苯(xylene)，合稱BTEX，不經過處理而在老舊儲存槽龜裂滲漏情況下直接排放到自然界中，對自然界生物產生嚴重影響。這些有機物質的廢水排入土壤中，其中一部份會殘留在土壤內，而另一部份則會經逕流作用而污染地下水，並藉由物質循環影響到其他生態系統，故解決石化工業廢水中苯、甲苯、乙苯、對二甲苯所造成的污染問題，有迫切的需要。因應上述環境污染問題，環保署公告於九十四年一月一日正式實施管制土壤污染檢測出的指定事業類別有廠房、其他附屬設施所在之土地及空地面積達100平方公尺以上者，含石油化工原料製造業及石油煉製業等十二項產業。電力供應業、加油站業及廢棄物處理業，則不論廠房面積大小皆屬指定公告之業別。因各樣事業類別在轉讓、售出之前均須經過土壤污染檢測並整治之，由公告中可以明顯的得知本計劃的復育技術將是因應產業發展的必要需求趨勢。因此，過去六年，經由經濟部學界科專計畫補助，本計畫團隊研發出的系統化環境分子生物復育技術(Systematic Environmental Molecular Bioremediation Technology, SEMBT)對於土壤污染檢測甚至土壤及地下水復育，將配合環保產業的需要，降低監測、整治的成本，縮短離址油污土壤復育時程，提供本土化的生物技術服務。本計畫延續前所開發出之分子生物技術，利用已建立之SEMBT為技術平台，進行離址整治模型場規模現地驗證及示範之污土生物復育。污染物的種類含柴油(C8-12 ~ C24-26)及燃料油(C28-C40)為主要污染物、BTEX為次要污染物之外，將推進並善用現址原生微生物，含柴油分解菌、重油分解菌及堆肥真菌類等，至不具揮發性、由20個碳以上的烴類混合物和其他較重的分子且較難被降解的重油(heavy fuel oil)污染場之整治，並期待將重油的分子生物復育方法系統化於三年內應用於實場復育工程，以解決實際污染問題。實際污染場址的整治，國土復育再利用快速，將間接刺激國內的經濟發展，進而更免除了後續籌建之石化相關產業之環保抗爭事件的負面衝擊。另ㄧ方面，同時推廣相關之菌劑、生物界面活性劑等助劑之量產技術擴散至生技公司與環保工程公司等相關產業，以達到具體且正面的產業效應，直接刺激國內的經濟發展。

中文關鍵字

系統化環境分子生物復育技術、總石油碳氫化合物、土壤污染

類型	檔名	檔案大小	說明	最新版公開日期
期末報告	行政院環境保護署委託研究計畫期末報告_定稿本_2011.12.21.pdf	3MB		2012/2/1 上午 12:00:00

摘要	Most of petrochemical oil pollutants contain aliphatic lipid and aromatic hydrocarbon compounds that are hydrophobic to water but sticky to surface of certain materials. These widespread fuel oil pollutants (total petroleum hydrocarbon,TPH) are difficult to be removed and need to be degraded with specific microorganisms associated with abundant quantity of extracellular polymer and secreted biosurfactant. Biosurfactant with the extracellular polysaccharide and the polypeptide promoted biofilm can be developed from diverse microbial consortia that are most found in hydrocarbon contaminated soil. With the secreted biosurfactants dissolving and penetrating into the oil layer, a biodegradation process can be enhanced with the enriched microorganisms which can drill channels for mass transport of nutrients and bioproducts. In order to carry out a systematic environmental molceular biotechnological (SEMBT) remediation, three research groups are established: 1) bioagent development with molecular biotechnology, (2) molecular biomonitoring technology, and 3) biotechnology integration for environmental engineering. Group 1 with 3 professors’ laboratories will identify specific bacterial strains (indigenic consortia) from the local environment, then grow up large quantity of these bioagents through scaled-up fermentation processes. Group 2 processors’ laboratories will develop different biomonitoring technologies, which include microarray to identify the specific strains, and DNA extraction to identify the diverse microbial community in a contaminated soil. Group 3 with 2 professors’ laboratories will develop biofilm technologies: to aggregate the diverse microorganisms as biofilm consortia, along with the intergration of all of the biotechnology established by these laboratories in this project. This research group will work out the systematic technologies of the bioagent augmentation, the biomonitoring, and the biofilm stimulation to perform an useful bioremediation process (SEMBT) in a petroleum contaminated site. Within one year, a set of ex-situ bioremediation demonstration will be established with a pilot scale plant of 20 m3 biopile treating the total petroleum hydrocarbon (TPH). These biotechnologies of ex-situ bioremediation will be transferred to the Taiwan China Petroleum Corporation, and the CHC environmental engineering firm for scale-up application in the near future. The project goal is to demonstrate a systematic environemental molecular biotechnology (SEMBT) for biodegradation technology that is feasible for remediating a large area of hydrocarbon comtaminated site.
英文關鍵字	Systematic environmental molecular biotechnology, Total petroleum hydrocarbon, Soil contaminated

摘要

Most of petrochemical oil pollutants contain aliphatic lipid and aromatic hydrocarbon compounds that are hydrophobic to water but sticky to surface of certain materials. These widespread fuel oil pollutants (total petroleum hydrocarbon,TPH) are difficult to be removed and need to be degraded with specific microorganisms associated with abundant quantity of extracellular polymer and secreted biosurfactant. Biosurfactant with the extracellular polysaccharide and the polypeptide promoted biofilm can be developed from diverse microbial consortia that are most found in hydrocarbon contaminated soil. With the secreted biosurfactants dissolving and penetrating into the oil layer, a biodegradation process can be enhanced with the enriched microorganisms which can drill channels for mass transport of nutrients and bioproducts. In order to carry out a systematic environmental molceular biotechnological (SEMBT) remediation, three research groups are established: 1) bioagent development with molecular biotechnology, (2) molecular biomonitoring technology, and 3) biotechnology integration for environmental engineering. Group 1 with 3 professors’ laboratories will identify specific bacterial strains (indigenic consortia) from the local environment, then grow up large quantity of these bioagents through scaled-up fermentation processes. Group 2 processors’ laboratories will develop different biomonitoring technologies, which include microarray to identify the specific strains, and DNA extraction to identify the diverse microbial community in a contaminated soil. Group 3 with 2 professors’ laboratories will develop biofilm technologies: to aggregate the diverse microorganisms as biofilm consortia, along with the intergration of all of the biotechnology established by these laboratories in this project. This research group will work out the systematic technologies of the bioagent augmentation, the biomonitoring, and the biofilm stimulation to perform an useful bioremediation process (SEMBT) in a petroleum contaminated site. Within one year, a set of ex-situ bioremediation demonstration will be established with a pilot scale plant of 20 m3 biopile treating the total petroleum hydrocarbon (TPH). These biotechnologies of ex-situ bioremediation will be transferred to the Taiwan China Petroleum Corporation, and the CHC environmental engineering firm for scale-up application in the near future. The project goal is to demonstrate a systematic environemental molecular biotechnology (SEMBT) for biodegradation technology that is feasible for remediating a large area of hydrocarbon comtaminated site.

英文關鍵字

Systematic environmental molecular biotechnology, Total petroleum hydrocarbon, Soil contaminated