稠油降解菌和降粘菌群的构建及在油污土壤修复中的应用

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:nathan_zk
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稠油因其较高的粘度和复杂的组分,难于被微生物降解利用,稠油的高粘度极大地阻碍了微生物对油组分的摄取,而较高含量的胶质沥青质等重组分又难以被微生物降解,因此稠油污染土壤的修复常常存在降解效率低、重组分基本没被降解等问题。为改善这些情况,本文从以下角度入手:(1)通过比较对稠油中胶质沥青质的降解率而筛选出高效的胶质沥青质降解菌,能有针对性地对稠油中的胶质沥青质进行降解;(2)筛选能高效降解石油烃的菌株,提升稠油中石油烃的降解速率;(3)筛选能产生生物表面活性剂、最大限度降低稠油粘度的高效降粘菌株,降低稠油的粘度,便于微生物摄取油组分;(4)将上述三种筛选出的菌株构建稠油降解降粘菌群,并比较单一菌株和菌群对稠油的处理效果;(5)模拟土壤修复,观察稠油污染的土壤在降解前后的变化。根据上述思路,本文具体进行了以下实验研究:(1)从油污土壤中筛选出一株高效胶质沥青质降解菌L4,降解20d时对稠油中的胶质沥青质的降解率可达到10.24%,鉴定为不动杆菌属;筛选出了两株高效石油烃降解菌Y4和Y5,经鉴定分别为苍白杆菌属和无色杆菌属,对稠油8d的石油烃降解率分别达到22.10%和23.08%;筛选出两株高效稠油降粘菌Y6和Y8,经鉴定菌分别为不动杆菌属和铜绿假单胞菌属;(2)通过测定石油烃降解率,得到Y4和Y5的最优降解条件;(3)探究高效稠油降粘菌Y6和Y8产生生物表面活性剂的最佳发酵条件,并对菌Y8产生的生物表面活性剂进行表征,推测为鼠李糖脂,且菌Y6和Y8所产的生物表面活性剂有较好的乳化稳定性;(4)构建稠油降解降粘菌群并对降解条件进行优化,Y4:Y5:Y6:Y8:L4的最佳菌液接种量体积比为2:2:1:1:4,温度35℃,p H7.5,菌液接种量5%,菌群对稠油5d的降解率基本稳定在21%~23%左右,菌Y6、菌Y8和菌群对稠油的降粘率分别为37.08%、42.64%和45.25%;菌群对稠油中碳链显示出更宽更好的利用范围;(5)采用室内花盆实验来模拟菌群对土壤中稠油的降解效果,土壤初始含油率固定时,菌群降解石油烃的最佳菌液投加量为10%,土壤最佳含水率15%,翻土频率3天1次。按照最佳条件对含油率5%的土壤进行模拟修复时,加菌群降解45d后石油烃降解率为39.24%,能降解胶质沥青质的14.25%,而不加菌时石油烃降解率仅为8.26%,仅能降解胶质沥青质的1.02%。测定了自然修复和加菌群修复前后土壤的理化性质变化和微生物数量变化等。
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