高效原油降解菌的筛选及其在生物活性炭中的应用

以原油为唯一碳源,采用升高原油浓度的方法从长期被石油污染土壤中驯化、筛选出6株高效原油降解菌SY1～SY6,其油降解率均高于55％.经初步鉴定,SY1为微杆菌属(Microbacterium sp.),SY2为诺卡氏菌属(Nocardia sp.),SY3和SY5为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),SY4和...     

石油降解菌的筛选优化及其对油污土壤的修复特性

分别以牛肉膏蛋白胨-布氏哈斯培养基、蓝色凝胶培养基作为初筛和复筛培养基,从石油污染土壤中筛选出2株可产生微生物表面活性剂的石油烃降解菌。并将菌株投加到油污土壤中进行修复研究,考查了不同影响因素对修复效果的影响。研究结果表明,(1)2株菌对中度石油污染土壤有较好的修复效果,向油污土壤中直接投加菌株修复70 d时对石油烃的去除率为52%;(2)向油污土壤中投加降解菌并同时补充氮营养液,修复70 d时对土壤中总石油烃的去除率可达到75%;对土壤中正构烷烃的去除率为66%;(3)与土壤的含水率及土著菌的降解效果相比,向油污土壤中投加降解菌以及补充氮磷营养液是影响石油污染土壤修复效果的关键因素。     

石油污染土壤中高效石油烃降解菌Y-16的筛选及其降解性能

通过富集和驯化培养从石油污染的土样中筛选出一株高效石油烃降解菌Y-16,其对胜利原油7 d降解率达到51.98%。在好氧条件下,对Y-16菌株的最优降解条件进行了探索,结果表明,在pH值8.0,温度30℃,接种量10%,摇床转数160 r/m in和3 000~7 000 mg/L的底物浓度下,Y-16菌株的最高降解率可达到60.34%。通过Y-16菌株对石油烃降解规律的探索,发现Y-16菌株对石油烃的降解符合一级反应动力学模型。     

中原油田石油污染土壤原位生物修复技术实验研究

通过实验室选择性富集培养,从中原油田石油污染土壤中获得了能以中原原油为碳源快速生长的石油降解菌群。结合黑麦草（Ryegrass）和苜蓿（Alfalfa）,采用该降解菌群对原油污染土壤进行了原位生物联合修复实验。接入降解菌的实验区分种植黑麦草、种植苜蓿、未种植区,另设黑麦草区和空白区。经过99 d的生物修复,石油烃累计降...     

不同植物-微生物联合修复体系下石油烃的降解

石油烃作为环境中广泛存在的有机污染物之一,对人体健康造成严重的危害。以位于天津的大港油田原油污染土壤中筛选出的耐低温高效石油烃降解菌为供试菌株,以小麦、紫花苜蓿作为供试植物,比较不同类型植物以及不同的外源菌接种方式对石油降解的影响,并采用荧光素比色法分析荧光素二乙酸酯(FDA)酶活性随时间的变化规律。经过70 d的降解,原状土壤的总石油烃含量从30 720 mg·kg~(-1)下降为26 800 mg·kg~(-1),降解率为12.76%。相比于小麦,紫花苜蓿对石油烃的降解具有更好的促进效果,降解率为24.85%。接种菌悬液后再种植植物时,石油烃降解效果接近于单独接种菌悬液处理。小麦-固定化外源菌处理条件下,降解率为21.10%,实验后期石油烃的降解速率远远高于其他处理,表现出良好的修复潜力。FDA酶活性经历了先下降、后上升再下降直至平缓的过程,并且受到种植植物和投加外源菌的影响。     

红三叶草根际区石油降解菌的筛选及降解性能

从石油污染的土壤红三叶草（nifoliumrepensLinn）根际修复区中分离筛选得到4株以原油作为惟一碳源和能源进行生长繁殖的高效石油降解菌。通过菌落形态、显微镜个体形态观察、生理生化鉴定以及菌株16SrDNA序列分析，初步鉴定4株优势降解菌分别为动性杆菌、藤黄微球菌、蜡状芽孢杆菌和短小芽孢杆菌。采用气相色谱／质谱（GC／MS）法分析4株混合菌对石油烃的降解性能。结果表明：在摇床培养条件下，混合菌54d对总石油烃的生物降解率达到90．50％，较对照高67．72％。随着生物降解时间的延长，石油组分中的正构烷烃、异构烷烃及环烷烃相对总量均呈减小趋势，而芳香烃和其他醇类、醛和酸类的相对含量则有所增加。     

铜绿假单胞菌NY3所产表面活性剂对原油降解的影响

铜绿假单胞菌NY3是从石油污染土壤中分离出的一株能快速代谢疏水性化合物的菌种。研究了该菌产表面活性剂及对原油降解的作用。实验表明,在敞开体系中,投加82 mg/L NY3菌产的鼠李糖脂,240 h能使NY3对原油的降解率提高50%。投加甘油使NY3产鼠李糖脂与降解原油同步进行,与投加鼠李糖脂对原油降解的促进作用相近。投加9‰甘油使NY3在168 h对原油的降解率提高43%。NY3菌能同时降解原油中的直链烷烃及菲(Pr)和芘(Ph)等多环芳烃。在敞开体系中用少量甘油使产鼠李糖脂和降解原油同步进行,节约处理费用。研究结果为NY3菌株在露天石油污染环境修复中的应用奠定了基础。     

利用复合酵母菌系统处理含油污泥

利用筛选得到的10株酵母菌组成复合酵母菌系统，并将该复合菌系统接种到泥浆反应器中对模拟油泥样品进行了处理。在对反应器进行优化的基础上，比较了复合酵母菌体系和经驯化的活性污泥体系对模拟风化油泥的处理效果，发现复合酵母菌在反应速度和油去除率上都优于活性污泥。利用GC—MS对复合酵母菌处理体亲中主要脂肪烃组分的变化进行了分析，结果表明原油组分中脂肪烃部分在处理8d后基本被完全降解。     

油污土壤中微生物数量变化与原油降解速率关系的实验研究

微生物法治理油污土壤具有成本低、效果好的特点，其原理是微生物利用油烃作为碳源合成自身物质，进行生长繁殖，从而使油烃的含量得到减少。而与此同时，微生物的数量也会发生相应的变化。目前油污土壤微生物的研究主要局限于对污染土壤中分离提纯的单一菌种的降解效能的研究。本文对土著油污土壤微生物在适宜条件下的数量和种类变化进行了实验分析，并对油烃的化学组成作了初步探讨。分离出4株对石油具有耐受性和降解能力的微生物。结果表明，在4株微生物数量都增加的时候，石油烃的降解速度最快。     

利用复合酵母菌系统处理含油污泥

利用筛选得到的10株酵母菌组成复合酵母菌系统,并将该复合菌系统接种到泥浆反应器中对模拟油泥样品进行了处理。在对反应器进行优化的基础上,比较了复合酵母菌体系和经驯化的活性污泥体系对模拟风化油泥的处理效果,发现复合酵母菌在反应速度和油去除率上都优于活性污泥。利用GCMS对复合酵母菌处理体系中主要脂肪烃组分的变化进行了分析,结果表明原油组分中脂肪烃部分在处理8d后基本被完全降解。     

影响原油生物降解因素的实验研究

以原油为唯一碳源,从长期被石油污染土壤中筛选出6株原油降解菌SY1~SY6,通过单因素实验研究初始pH、温度、充氧量(摇床转数)、盐浓度、氮源和磷源等环境因素和营养条件对各菌株生物降解原油的影响。实验结果表明:6株原油降解菌在初始pH7~9,温度30℃,摇床转速180 r/min时生长良好,且能有效地降解石油类污染物,其平均降解率为50%以上。6菌株在盐浓度在1%时生长良好,SY3菌和SY4菌能在盐浓度10%以上生长,具有一定的耐盐能力。同时,6菌株以氯化铵(NH4Cl)为氮源,磷酸氢二钾(K2HPO4)和磷酸二氢钾(KH2PO4)的混合物(2∶1)为磷源时生长良好,因此可作为各菌生长的最适氮源和磷源。研究结果可以为含油废水的处理提供微生物基础。     

降解菌ZQ5与紫茉莉对芘污染土壤的联合修复

在温室盆栽条件下,通过单独种植紫茉莉、单独接种多环芳烃(PAHs)模式化合物芘的专性降解菌ZQ5和两者的联合修复的3种处理,对芘污染土壤的修复效果进行了研究。结果表明,经90 d修复后,植物-微生物联合修复可将人工污染土壤中的芘降解81.1%,将石油污染土壤中的芘降解50.3%,其修复效率明显高于其他2种处理,是紫茉莉修复的1.98倍,是降解菌ZQ5修复的1.39倍。ZQ5的不同接菌量对于修复60 d后的降解率影响不大。外源生物修复条件下,10～20 cm土壤的修复效率要高于5 cm土壤;自然降解条件下,5 cm土层降解率略高于其他土层。     

用于石油污染土壤降解的高效降解菌的筛选及其降解条件优化

经过富集、分离优选出高效石油降解菌L-1,根据形态观察和生理生化特征初步鉴定为琼氏不动杆菌;采用单因素花盆实验模拟微生物原位修复并对其降解条件进行优化。结果表明,将高效石油降解菌应用于修复石油污染土壤,适宜接种量、表面活性剂浓度、CNP比、翻耕频率分别为15%、0.1%、100∶10∶1和1 d 1次;在该降解条件下修复28 d,可达到16.80%的石油降解率,远远高于土著微生物6.92%的降解率。     

稠油降解微生物的筛选鉴定及其降解特性

从二连油田原油和油层水中筛选驯化出3株能够降解稠油的细菌DS1、DS2和DS3,通过16S rRNA基因序列比对发现DS1、DS2和DS3分别与溶血不动杆菌(Acinetobacter haemolyticus)、鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum)和耳炎短杆菌(Brevibacterium otitidis)相似度最高,分别为99%、99%和98%。研究结果表明,DS1对温度和pH有较强耐受性,DS3对盐度的适应性较好,2株菌最适的降解条件为温度35~40℃、盐度2%~5%(W/V)、pH为7~10。在5%的原油浓度下,复合菌对原油的30 d降解率达89.2%。经GC-MS分析,微生物降解作用后,除C29其他烃类几乎被全部降解。3株菌在7d内对500 g/L粘度为1 746 mPa·s(50℃)的稠油降粘率分别为49.1%、46.6%和49.0%,而复合菌对稠油的降粘效果高于单一菌株,其降粘率达到57.0%。     

载气含氧量及污染物浓度对土壤石油烃热脱附效率的影响

石油烃(TPHs)在土壤中难以降解,并具有生物毒性,异位热脱附(ESTD)在修复石油烃污染土壤方面极具应用潜力。采用实验室模拟异位热脱附装置,研究了热脱附载气含氧量及土壤石油烃污染浓度对可萃取石油烃(EPHs)中柴油段(DRO)和重油段(ORO)的5种组分去除率的影响。结果表明:在初始浓度为5 000～20 000mg·kg~(-1)时,在20 min内的脱附率均不超过50%;当初始浓度增加到40 000 mg·kg~(-1)、脱附时间为20 min时脱附率可以达到68.2%。热脱附时间为50 min时,40 000 mg·kg~(-1)污染土壤的残余浓度为407.1 mg·kg~(-1)。DOR组分相同时间的脱附率随污染浓度的升高而升高,ORO组分在50 min之内不能完全脱附,脱附率随着污染物浓度上升会出现先增大后减小的趋势。在250℃时,DRO中3个组分的去除率均随着气氛含氧量的增加而呈现明显的增长趋势。在400℃条件下,ORO中2个组分分别在含氧量为12%和15%时达到最高的去除率。本研究结果可为ESTD技术修复不同浓度的石油烃污染土壤的工程设计参数提供参考。     

石油污染土壤生物修复菌Z1a-B的分离鉴定与调控效应研究

从山东东营胜利油田附近的石油污染土壤中分离筛选得到一株高效石油降解菌Z1a-B,通过菌落形态及显微镜个体形态观察对其初步鉴定到属,并采用气相色谱/质谱(GC/MS)法分析了Z1a-B的石油降解性能,采用投加石油降解菌、调节土壤N、P含量和优化环境因素等措施,进行了为期60d的石油污染土壤室外自然堆制生物修复实验。结果表明,Z1a-B为链霉菌属白孢类群,其摇瓶培养的石油降解率为66.4%;Z1a-B有着很宽的烷烃降解谱;N、P最佳的添加量组合为KNO32.50g/kg、K2HPO40.35g/kg,即N/P(质量比)为5.57:1.00,此时的石油降解率达63.5%,土壤脱氢酶活性达最高值,为2.99μL/g;石油降解的最佳环境条件为:将石油质量分数为3.3%的100g土样调节pH至8.5后,装入容积为300mL的锥形瓶中灭菌,再接种孢子密度为2.7×108个/mL的菌剂5.5mL,于28℃下进行生物降解,在此条件下的石油降解率可达76.5%;土壤脱氢酶活性的测定结果可以作为检验石油污染土壤生物修复效果的重要指示指标之一;室外自然堆制生物修复实验中,添加菌剂、锯末、秸秆以及N、P后,石油降解率可达69.9%,总体来说,室外自然堆制生物修复是一种投资少、见效快、治理效果较好的石油污染土壤治理方法。     

生物强化修复石油污染土壤

筛选高效石油降解菌,考察菌株的降解性能及降解机理,进行花盆模拟高效外源菌强化修复石油污染土壤实验,在降解后期添加激活剂H2O2以及木屑来试图改善微生物的修复环境,减缓微生物的衰亡,并考察修复效果。结果表明,菌株L-1的降解效果较好,其对pH和温度有较大范围的适应性,能分泌较多的表面活性物质,细胞疏水性较强。将其应用于土壤修复中,经过50 d的修复,石油残留率达到50.6%左右,生物强化比自然修复残留率降低了8%左右。在第45天添加激活剂能有效改善修复效果,70 d时添加外源菌的土样最小石油残留率达到37.9%。     

3种石油烃降解菌对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性

选取3种石油烃降解菌:假单胞菌(Pseudomonas sp.,DS-1)、铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,DS-2)和无色杆菌(Achromobacter sp.,DS-3),研究其对石油烃的降解效果及其细胞表面疏水性。结果表明,经过6d的降解,3种石油烃降解菌对石油烃的降解率分别为99.08%、79.75%、84.34%。石油烃的黏附性测试和盐析聚集测试结果表明,3种石油烃降解菌均表现出较高的细胞表面疏水性,其规律为DS-1DS-3DS-2。其中DS-1的细胞表面疏水性最高,达65.90%。DS-1、DS-2和DS-3菌株发生盐析聚集所需最小(NH4)2SO4摩尔浓度分别为2.0、2.8、2.4 mol/L。菌株的细胞表面疏水性和降解有机物的能力有着较高的相关性。     

土壤石油烃污染的植物毒性及植物-微生物联合降解

通过盆栽实验研究了土壤石油烃污染对玉米和水稻根伸长的影响，并在土壤中接种经过筛选得到的石油烃降解菌，研究石油烃降解菌对石油烃毒性的影响以及对土壤中石油烃的降解。研究结果表明，石油烃浓度低于1 000 mg/kg时对玉米的根系生长有一定的刺激生长作用，随着石油烃浓度的增加，刺激根长生长的作用逐渐降低，研究结果表明，水稻根长受石油烃影响较小。通过对不同处理土壤中石油烃降解的研究结果表明，土壤中种植水稻对石油烃有一定的降解作用，但是不同处理下土壤中的石油烃降解率不同，其中水稻微生物联合处理下土壤中石油烃的降解速率最快，培养期内的降解效率达到53.3%。     

固定化微生物修复石油污染土壤影响因素研究

针对石油污染土壤修复,利用实验室已筛选的高效石油降解单菌SM-3,以天然有机材料为载体,吸附法制备固定化微生物。将游离与固定化微生物应用于室内花盆模拟修复石油污染土壤,对C/N/P、微生物投加量、石油含量、氧化剂和表面活性剂设计5因素4水平正交实验,探讨不同修复时期各影响因素的重要性顺序,最佳条件下各菌株的修复效果。结果表明,不同微生物在不同降解时期,各影响因素的重要性会发生变化;经过21 d的修复,固定化单菌SM-3石油降解率为22.77%,修复过程中,接种量是最重要的影响因素,营养元素N、P投加影响较大,表面活性剂和氧化剂影响次之。