石油污染土壤的生物修复室内模拟实验研究

在实验室模拟的条件下,利用从克拉玛依的石油污染土壤中筛选出的4株高效降解菌,以石油烃降解率、脱氢酶活性、呼吸强度、微生物量碳氮和土壤毒性作为评价指标,研究不加生物菌剂不翻耕、不加生物菌剂翻耕、加生物菌剂不翻耕、加生物菌剂翻耕、加固定化菌剂不翻耕和加固定化菌剂翻耕6种不同实验条件对石油污染土壤修复的效果。结果表明,在63 d的修复过程中,加固定化菌剂翻耕实验F组的石油去除率达到了78.7%,比不加生物菌剂不翻耕实验A组的石油去除率提高了49.5%。随着土壤毒性逐渐降低,玉米(Zea mays L.)和赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)可以在F组土壤中良好的生长,达到了修复的效果。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

华北某油田石油降解菌的筛选及降解特性

以石油为唯一碳源,从华北某油田污染土壤中筛选出石油降解菌12株。其中5株菌有较强降解能力,分别编号为z-3、z-6、z-7、z-8和z-b,在30℃,160 r/min摇床培养10 d后,菌株对石油降解率分别为63.8%、34.2%、44.8%、50.5%和42.3%。通过生理生化和分子生物学鉴定,确定这5株菌分别属于假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。通过对这5株菌生物量、脱氢酶及邻苯二酚2,3-双加氧酶活性的监测,发现生物量及酶活性与石油降解能力具有直接关系。最后,对5株菌的生长条件进行优化,其中z-3、z-6、z-7和z-b菌株对石油降解率较优化前提高10%左右。     

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。     

植物-微生物联合修复石油污染土壤的实验研究

筛选高效石油降解菌并考察菌株的石油降解能力,通过植物-微生物联合修复石油污染土壤室内实验,在修复过程中测定了土壤中细菌和固氮菌,碱解氮、速效磷和速效钾的含量变化,同时采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)考察了植物-微生物联合修复效果。结果表明,菌株3#、4#的生长适应性较强,其混合菌的降解效果最好,将其混合菌液与植物进行植物-微生物联合修复不同浓度的石油污染土壤,经过150 d的温室降解,最高降解率达到73.47%。ESI FT-ICR MS分析结果表明,与空白组相比,植物组的O1、O2和N1类等化合物相对丰度都发生了显著变化,石油污染物得到一定程度的生物降解。     

石油烃对翅碱蓬生理特性的影响及植物-微生物联合降解

通过盆栽实验,测定在低浓度石油烃浓度下翅碱蓬的生长生理指标及沉积物和翅碱蓬中石油烃含量的变化,研究石油烃对翅碱蓬生理特性和抗氧化酶系统的影响及植物-微生物联合修复效果。结果表明,翅碱蓬抗氧化酶能够快速提高活性来抵御逆境,植株还可通过增加其叶绿素含量等来适应或补偿逆境造成的损失。同时还发现,当植物处于石油烃污染沉积物时,它体内污染物的分布会与自然情况下有所不同,自然情况下分布为茎>叶>根,受污染时分布为根>茎>叶,该结果可以作为判断沉积物是否受到污染的依据。实验的不同处理(加植物加菌组、只加菌未种植物组、种植物未加菌组)去除率分别为70.87%、63.66%和60.26%,翅碱蓬-降解菌处理的沉积物中石油烃残留浓度最低、去除量最高,表明植物-微生物联合作用更有利于石油烃污染沉积物的修复。     

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%。     

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。     

一株多环芳烃降解菌的筛选及其降解特性

微生物修复是治理土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染的主要方法,而高效降解菌筛选是微生物修复技术的重要基础。从北京焦化厂土壤中筛选分离得到一株PAHs降解菌Q3,通过生理生化和16S rDNA等分析手段鉴定其为Rhodococcus rhodochrous。结果表明:该菌株对芘的耐受能力较强,可降解初始浓度为200 mg·L~(-1)的芘;该菌株具有降解广谱性,可利用苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等9种PAHs为唯一碳源进行代谢,特别是对苯并[a]芘等高环PAHs具有较好的降解效果;此外,该菌株可有效降解模拟液中的混合PAHs,并且对野外被PAHs长期污染的土壤具有较好的强化修复效果。投加菌株处理后的处理组与对照组相比,土壤PAHs总去除率提高了24%。以上结果表明该菌株对环境中被PAHs污染的土壤具有较好的强化修复潜力,可为PAHs污染土壤的微生物修复技术提供技术参考。     

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。     

石油降解菌Pseudomonas stutzeri TH-31的分离与降解条件优化

使用稀释富集法,从大港油田采油废水处理站生化池中定向快速的分离出多株高效石油降解菌株。对分离获得的1株优势菌株进行生理生化和分子生物学鉴定,显示属于Pseudomonas stutzeri的1个新菌株,命名为Pseudomonas stutzeri TH-31。通过批次实验,对菌株TH-31的生长条件和石油降解条件进行了优化,经过条件优化,P.stutzeri TH-31在初始p H 7,原油投加量为300 mg/L,35℃培养5 d后,获得最高石油烃降解率92.7%。     

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.     

一株石油降解菌的活性炭纤维固定化研究

以活性炭纤维为固定化载体将一株石油降解菌固定化,对固定化后的与游离的石油降解菌的石油降解性能进行了研究.结果表明,石油降解菌固定化的最佳活性炭纤维用量为6.25 g/L;当石油培养基盐度为0～3.5%、pH为7、石油用量为5 g/L时,当石油培养基盐度为0、pH为4～10、石油用量为5 g/L时,当石油培养基盐度为0、pH为7、石油用量为1～13 g/L时,最佳活性炭纤维用量下的固定化后的石油降解菌对石油的平均去除率分别比游离的石油降解菌高30.2%、25.4%、23.2%;同一批固定化后的石油降解菌在连续4次的重复利用中,石油去除率均维持在69.1%以上.     

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。