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。     

鼠李糖脂对微生物菌剂降解石油的影响

以石油烃降解微生物菌剂和铜绿假单胞菌株A6为对象,考察不同浓度鼠李糖脂对菌剂细胞表面疏水性、原油降解性能和微生物生长的影响,采用GC-MS分析石油中正构烷烃组分的降解情况。结果表明,低浓度鼠李糖脂就可提高菌剂细胞的表面疏水性和原油降解效果。以250mg／L添加组最明显,第7天疏水性达最高,为58．6％,比对照组提高约26．2％;降解第15天原油降解率达71．6％,分别比对照组和TW20组提高16％和13．3％。GC-MS结果显示鼠李糖脂对高碳数烷烃的降解作用大于低碳数烷烃,正二十三烷和正三十三烷的降解率分别较对照提高了21．5％和33．7％。菌剂对奇数碳烷烃的降解效果优于偶数碳烷烃。鼠李糖脂分别使菌剂中细菌、放线菌和霉菌的最大生物量提高了5．7、2．4和1．8倍。鼠李糖脂对微生物细胞疏水性和生物量的提高与石油降解效果正相关。     

石油降解菌的细胞表面疏水特性研究

实验采用从受污染水体分离出的6株石油降解菌D3、T4、R4、T1、D4和R3,对石油菌细胞表面疏水性的测定方法进行了研究并分析了环境因子对细胞表面疏水性的影响。结果表明,在采用葡萄糖培养基测定的细胞表面疏水率误差最小,最优的菌悬液与二甲苯的比值为4∶1.5;细胞表面疏水率在高盐度条件下会下降,初始pH在中性环境时数值最高,温度在25℃时疏水性最好。对比表面疏水率与柴油降解率随时间的变化得出细胞表面疏水性与柴油降解率具有一定的相关性,细胞表面疏水率在培养3 d之后基本趋于稳定。     

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%。     

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。     

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。     

不同处理条件对石油污染土壤植物修复的影响

针对石油烃植物修复过程中的主要影响因素,研究了不同植物种类、不同土壤调理剂和菌剂使用等不同条件对土壤中石油烃植物修复效果的影响.结果表明,不同种类的植物修复可使总石油烃的年降解率达到37.8％ ～ 73.98％,其中大豆和碱蓬具有较好的修复效果;3种不同土壤调理剂对石油烃污染土壤修复的效果为商业添加剂＞牛粪＞蛭石;先微生物修复后种植植物的处理要优于单独的微生物修复及微生物、植物修复同步进行的处理.     

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。     

热水洗辅助微生物修复高含油落地油泥

为解决油田落地油泥含油率高但不能直接进行生物无害化处置的问题,探索一种热水洗辅助微生物修复工艺。利用热水洗实验考察了清洗配方和水温对降低含油率的影响;从落地油泥中分离出石油烃降解菌,以用于含油残砂的微生物降解过程,同时探究填料和烃降解微生物对残砂中石油烃降解效果的影响。结果表明,鼠李糖脂清洗剂在总用量为0.5%、水洗时间30 min和50 ℃条件下,可将油泥含油率由107.1 mg·g⁻¹降至为39.3 mg·g⁻¹;水洗后残砂中的土著菌群数量出现了明显下降。分离获得了2株烃降解菌,并优选出具有增加油泥溶氧和保水的沼渣。将烃降解微生物和优选沼渣加入残砂后,石油烃生物降解效率得到显著提升,200 d后含油率降为4.62 mg·g⁻¹。在此过程中,微生物优先降解分子量小的饱和烃和芳香烃组分,对胶质和沥青质等组分降解程度偏低。该研究结果可为油田高含油落地油泥的环保处置提供参考。     

厌氧菌群JAC1降解石油烃能力及其群落结构的解析

利用苯酚诱导获得厌氧菌群JAC1强化去除土壤中的石油烃，对其在厌氧条件下的石油烃降解条件进行了优化，得到最适降解条件为：pH 7.5～8.5,土壤总石油烃(TPH)质量浓度50 mg/kg, NaCl质量分数0.3%,JAC1接菌量0.15 mL/g。厌氧菌群JAC1对石油烃的降解符合一级动力学模型。通过气相色谱质谱联用仪分析，芳香烃较直链烷烃更难降解，推测部分长链烷烃在降解过程中会分解为短链烷烃后再进行降解。基于土壤宏基因组测序分析可知，土壤微生物群落多样性与TPH浓度呈负相关，投加JAC1后土壤中与石油烃降解有关的功能菌群相对丰度呈现出不同程度增高，说明JAC1有助于建立一个高效的微生物降解体系来强化石油烃降解。     

利用生物炭负载微生物修复石油烃-镉复合污染土壤

自四川省长宁某石油烃-重金属镉复合污染土壤中,筛选出1株具有重金属镉(Cd)抗性和石油烃降解能力的菌株,采用吸附法将菌株固定于玉米芯生物炭上制备成固定化微生物,并探讨固定化微生物技术(IMT)对土壤石油烃的降解效率以及重金属固定化效果。鉴定结果表明,成功筛选出的具有Cd抗性的石油烃降解菌经鉴定属于柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.)。实验结果表明：固定化微生物修复石油烃-重金属镉复合污染土壤60 d后,固定化微生物对石油烃降解率达51.25%,显著高于游离菌组(40.44%)、生物炭组(31.11%)和空白组(15.18%)(P<0.05);同时,固定化微生物能够高效固定土壤重金属Cd,使其从可交换态、有机结合态向残渣态转变,可使其残渣态与初始土壤相比增加6.68倍;固定化微生物组的土壤pH较初始出现轻微下降,但维持于8.42~8.75;此外,固定化微生物可显著增加土壤细菌数量(2.48×10⁸ cfu·g⁻¹)(P<0.05),土壤脱氢酶活性、过氧化氢酶活性以及多酚氧化酶活性(P<0.05)。因此,采用生物炭固定化微生物技术,可在高效降解石油烃的同时,提高重金属Cd固定化效果。该研究结果可为IMT技术修复石油烃-镉复合污染土壤提供参考。     

代谢表面活性剂菌处理含油污泥的研究

试验采用异位生物修复技术堆肥法,对某炼厂油泥进行生物修复处理研究.用微生物代谢的表面活性剂对油泥进行预处理,洗脱油泥中部分油分后进行堆肥试验,投加从油田含油土壤中获得的以石油为唯一碳源、代谢高效生物表面活性剂的微生物C-2菌、F-2菌以及无机营养物和疏松剂(锯末),降解油泥中的石油污染物.经过外源微生物和内源微生物共同作用120 d,油泥中的石油烃总量由22 910 mg/kg下降到3 000 mg/kg以下.试验利用色谱-质谱联用方法分析了降解前后石油组分的变化.菌株经传统方法鉴定为蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌.     

炼油废水中筛选的一株高效降解石油烃菌株的鉴定及降解特性

近年来,石油污染造成的环境问题日益严重,寻找高效的石油降解菌株成为石油污染微生物修复的关键因素。通过对炼油废水中筛选出的一株高效降解石油烃菌株L4进行菌株形态特征观察、生理生化特性实验以及16SrDNA序列分析,鉴定其为苍白杆菌(Ochrobactrum ciceri)。并对L4降解石油烃效果、降解动力学及降解过程中的菌体浓度变化进行了研究,结果表明:在初始质量浓度为4 000mg/L的石油烃中加入该菌株,120r/min、30℃下振荡培养6d后,石油烃降解率高达98.98%。L4降解石油烃的动力学曲线与零级动力学方程拟合效果良好,半衰期为2.3d。L4在降解石油烃的0～1d,菌体生长较为迟缓,随后进入对数生长期;4d后,生长速率逐渐降低直至为零,石油烃降解率也缓慢增加,直至趋于稳定。     

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%。     

鼠李糖脂在铜绿假单胞菌NY3代谢烃过程中的生理作用

为了解鼠李糖脂在菌代谢烃过程中所起的具体作用,对NY3菌体生理生化指标进行测定,研究了NY3菌降解烃过程中,鼠李糖脂促进烃降解与细胞生理特性变化规律的相关性。结果表明,投加60、100和140 mg/L鼠李糖脂,能使正十六烷降解率分别提高23.7%、48.3%和32.2%,且产酸明显。鼠李糖脂能加快疏水性有机物的传质速度,与未加鼠李糖脂相比,鼠李糖脂浓度为100和140 mg/L时,菌细胞内积聚的正十六烷量增加12.5%和37.69%。鼠李糖脂存在下,NY3菌细胞内正十六烷吸收是一个积累和消耗相互交替的动态过程。鼠李糖脂使菌体细胞中疏水性脂类的相对含量和细胞表面的负电荷明显增加,但使所生长的细胞内脂多糖含量明显减少,生长过程投加鼠李糖脂浓度为60、100、140和200 mg/L时,细胞中脂多糖含量分别减少45.65%、58.13%、45.61%、和59.44%。因此,鼠李糖脂能加快NY3菌对十六烷的降解,同时对代谢过程中菌体的生理生化特性有明显的改变。     

石油污染的生物修复

简述了石油的组成、生物修复的概念及类型,对石油烃的微生物摄取、降解机制等进行了详细的论述，并且对生物修复在含有污染物处理方面的应用进行了讨论。     

A-O工艺污泥疏水比率与污泥活性的关系

通过A-O工艺对印染废水的降解处理,研究了不同污泥活性下微生物疏水比率和COD去除率的变化规律.结果表明,污泥活性指标ATP浓度与微生物疏水性之间存在一定关系,并对COD去除率产生一定的影响.缺氧污泥的活性指标ATP浓度在0.38～0.77 mg/L范围时,污泥微生物的疏水性最好且疏水比率最高值为84％,COD的去除率最高,为70.01％;好氧污泥的活性指标ATP浓度在0.86～2.17 mg/L范围时,污泥微生物的疏水性最好,疏水比率最高值为75％,COD的去除率最高为96.2％.     

脂肽生物表面活性剂作用下多菌种石油生物降解影响因素优化

探索多种菌种降解石油过程中菌种和脂肽生物表面活性剂的作用,筛选石油降解的主要影响因素及最佳组合,并为石油污染物的降解机理研究和石油污染修复提供指导。基于正交实验筛选主要影响因素,采用Box-Behnken实验探讨各因素最佳水平。正交实验中脂肽生物表面活性剂是多菌种降解石油过程中最主要的影响因素,在Box-Behnken实验中,其能显著地影响石油降解率。菌种降解能力是石油饱和烃组分生物降解的最主要影响因素,但脂肽生物表面活性剂是芳烃、胶质和沥青质组分降解的最主要的影响因素。研究所用菌种中,解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）在石油降解过程最重要,是本实验的石油降解最优菌。菌种和脂肽生物表面活性剂的添加浓度配比对于石油降解具有重要的影响。解淀粉芽孢杆菌和假单胞菌添加量5%,脂肽生物表面活性剂粗品添加量200 mg·L-1的降解效果最优,理论上,最高降解率可达63.78%,验证降解率达到了53.89%,相对于多菌种正交实验最高降解率提高了5.54%。利用正交实验和Box-Behnken实验筛选最优降解菌和最优菌种组合的方法,具有分析因素多、实验量少等优点,具有较好的应用前景。     

电场对石油降解菌生长特性的影响

利用电动—微生物耦合技术,开展电场对石油降解菌W-1和W-2生长、分布、脱氢酶活性、表面活性剂产量及石油降解率等指标的研究。结果表明,不同电场强度下,石油降解菌生长特性存在一定差异。电场强度为100V/m时,电场对W-1和W-2生长的促进效果较明显,对脱氢酶活性的影响率为36.03%~44.09%,并能提升表面活性剂产量。在电场作用下,W-1和W-2的石油降解率分别提高19.2、18.8百分点。     

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。