石油烃污染土层生物修复模拟实验研究

为研究加快石油烃污染土层生物修复的措施,取淄河滩含油土壤,通过加入富集细菌、翻耕调湿、加菌和翻耕调湿相结合3种生物修复室内模拟实验,考察生物治理前后土壤石油降解速率的差异,并对土壤中石油的半衰期作出预测. 结果表明,在加入富集菌使土壤细菌含量提高一个数量级的条件下,油半衰期由自然土壤的990d减少到346d;在翻耕和调节土壤含水率的条件下,降解速率大大加快,油半衰期由对照样的1733d减少到90d;在综合生物治理的条件下,油半衰期可以缩短到42d.     

石油污染土壤植物根际微生态环境与降解效应

利用大庆油田石油开采区的污染土壤作为供试土壤,选择紫花苜蓿和披碱草为供试植物,通过监测根系微生物活性、石油烃降解效率等指标,建立植物根际微生态环境生物和非生物因子之间的量化关系,揭示污染土壤石油烃降解效应和影响要素.研究结果表明,植物根系可改善污染土壤持水能力和微生物活性,与无根系土壤相比,提高含水率达10%. 植物根际微生物的数量高出1～2个数量级, FDA(荧光素双醋酸酯)活性高出0.29～0.36. 经过150 d的降解,植物根际油污土中石油烃的降解率比无根系土壤高 9.1%～15.5%. 污染土壤植物根际微生态环境对微生物活性具有诱导作用,有利于石油烃的降解和污染土层的生物修复.     

含盐量对石油污染土壤生物修复的影响

模拟野外漫灌洗盐并控制洗盐次数得到不同含盐量的土壤,比较单纯生物刺激、生物刺激加生物强化处理对不同含盐量的石油污染土壤的修复效果。结果表明:无论是单纯的生物刺激,还是生物刺激加生物强化处理下,土壤含盐量均有一定程度的降低,可有效提高石油烃的降解率。当土壤含盐量为0.22%(质量分数)时,添加4%菌剂修复第3天时,石油烃降解率可达24.98%;当土壤含盐量为0.01%时,生物刺激加生物强化处理28 d后石油烃的降解率是单纯生物强化的1.1倍;低含盐量添加4%菌剂处理下土壤石油烃降解率是高含盐量加4%菌剂处理的1.22倍。各处理下土壤脱氢酶活性随着培养时间逐渐增强,pH则随着培养时间有所下降,土壤盐碱性得到改良;土壤环境得到改善,微生物的种类及数量增加。     

石油降解菌群的构建及室内修复石油污染土壤的研究

为生物修复石油污染的土壤,采用排列组合法以石油降解率为指标筛选出高效石油降解菌群,制备游离及固定化菌剂,室内模拟石油污染的土壤并进行生物修复实验,采用气相–质谱联用(GC-MS)技术分析降解前后石油成分的变化.结果表明:摇瓶培养条件下,由菌株10-1、10-2和10-3的种子浓缩液按体积比1﹕1﹕1的比例组成的10#菌群石油降解率最高(73.34%),且降解后除C18组分外,其他烷烃成分未被检出;在10%,的投菌量下,60,d后,10#菌群固定化菌剂组对室内石油污染土壤的石油降解率(32.5%)高于游离菌剂组(24.9%),且降解后其短链烷烃含量(11.42%)也高于游离菌剂组(7.91%)和空白组(5.12%).本文研究结果为10#菌群应用于野外石油污染土壤的修复奠定了基础.     

石油高效降解细菌的筛选及其降解特性研究

以山东省东营市胜利油田附近被石油污染的土壤作为分离样品,连续富集筛选出以原油为唯一碳源、能源进行生长繁殖的石油高效降解菌株X_P和X_B.经菌落形态、生理生化反应,初步鉴定2株菌分属为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.);通过生物表面活性剂活性试验,分析了2株菌的油降解能力.结果表明:2株菌均具溶血和排油特性,溶血圈直径高达3.6 cm、排油圈直径高达4.9 cm,可以产生生物表面活性剂,并且溶血圈和排油圈直径与生物表面活性剂的产生呈正相关.室内培养箱实验测定,2株菌对石油的降解率分别为72.3%(X_P)和61.2%(X_B)(原油含量/土壤总量×100%=10%),在此过程中2株菌对石油降解的速度、能力有显著效果.室外堆制试验中,60 d处理后,锯末、小麦秸秆、菌剂及N、P营养物协同处理组降解效果明显,降解率高达54.0%-68.2%,说明外源添加物能提高微生物的降解能力.结论:筛选得到的菌株X_P和X_B是两株高效降解石油的菌株,在土壤中能很好地利用石油进行生长代谢,可应用于石油污染实际生物修复工程.     

采用优势菌降解BTEX和石油烃的性能

针对石油开采对土壤的污染问题,采用从辽河油田石油污染土壤中筛选出的石油烃优势降解菌(B3、B6、F3)降解土壤中苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)。考察降解时间、通氧量、N/P比、pH、接种量和含油量等对菌株降解石油烃效果的影响。在BETX初始质量浓度分别为1.90、3.64、3.46、6.78(g·m-3)时,菌株对BTEX降解率分别为1.6%～16.8%、12.6%～18.7%、10.0%～13.3%、10.2%～21.1%。真菌曲霉属(Trichoderma sp.)F3菌株对BTEX降解效果最好。含油量对菌株降解石油烃效果影响最大。实验结果为微生物修复石油污染土壤提供一定理论依据。     

原油厌氧微生物降解特征分析

为了研究原油厌氧微生物降解形成的原油组分和伴生气特征,在亨盖特厌氧微生物操作平台上,利用厌氧降解菌群对胜利油田两种稀油进行模拟降解研究。结果表明:稀油经过微生物厌氧降解具有稠化的趋势,伴随降解产生CH_4和少量CO_2,降解248 d每克原油能够产3.0 mmol CH_4,补充矿物质营养后每克原油(滨76)产CH_4达到6.4 mmol。不同原油降解产生的气体碳同位素存在显著差异,义141原油所产气体CH_4中13C同位素比值偏差(δ(13C))分布为-4.636%~-4.527%,CO_2的δ(13C)分布为0.424%~0.850%;而滨76原油降解所产气体CH_4的δ(13C)分布为-4.983%~-4.853%,CO_2的δ(13C)分布为0.254%~0.465%,碳同位素相对值差异性是由原油自身碳同位素组成差异性所导致。两种原油的饱和烃组分均被显著降解,最高由初始的72.77%下降到44.0%,但两种原油的胆甾烷等生物标志物在降解前后无显著变化,表明原油仍处于轻度生物降解阶段。室内模拟研究揭示的原油厌氧微生物降解过程的油气特征可为生物成因的稠油及伴生气的勘探开发提供重要理论指导。     

利用植物-根际菌协同作用修复石油污染土壤

通过盆栽试验,初步探究根际微生物和植物协同作用对石油污染土壤的生物修复效果的影响。选择根瘤菌、石油烃降解菌、根际促生菌并与豆科植物扁豆的不同组合为调控因子,通过盆栽试验,进行了土壤石油污染物生物降解的初步研究。结果表明:在修复过程中扁豆与根际微生物均能提高土壤石油降解率并存在一定的协同作用。处理前,石油土壤的污染水平为8.75%,经过56 d的修复试验,对照组的土壤石油污染降解率为27.08%;种植扁豆裸土组的土壤石油污染降解率为44.81%,比对照组提升了17.73%;添加微生物裸土组的土壤石油污染降解率最大为70.57%;种植扁豆并添加微生物组的土壤石油污染降解率为83.05%。种植植物对土壤石油污染修复有较好的作用,同时合理添加各种微生物,利用协同作用能明显提高修复的效果。     

突变菌PS 2对石油烃污染土壤的修复研究

在实验室条件下模拟了石油烃污染土壤的生物修复试验,发现突变菌PS 2对土壤中的石油烃污染物降解速度明显高于其野生菌株SY-02.对土壤中的土著微生物、含水量、接种量、分散剂等影响微生物降解速度的因素进行研究,结果表明:土壤中的土著微生物对石油烃的降解有明显的促进作用;当土壤含水量在20%~25%之间时,石油烃的降解效果最好,其最高降解率达到93%;当接种量在150~250mL之间时,突变菌PS 2对石油烃的降解效果最好,其中接种量为200mL时,其降解率最高为93.4%.土壤分散剂可以明显地提高石油烃的生物降解速度,其中稻壳作为分散剂降解效果最好,其最终降解效率达到93.1%.该研究结果可以为石油烃污染环境的高效生物修复提供参考依据和理论基础.     

陕北地区高效石油降解菌的筛选及其对油污土壤的修复研究

通过筛选陕北地区的高效石油降解菌,为后续的土壤修复提供优良的菌种资源。本研究的石油降解菌分离来自延安市延长县某油井的土壤样品,通过以石油为唯一碳源,进行筛选、富集培养和平板划线分离,得到可降解石油的菌株,并采用紫外可见分光光度法测量其对富集培养基中的石油降解率。利用PCR扩增技术对筛选的石油降解菌的16S r DNA序列进行扩增,通过对16S r DNA序列的测定和NCBI数据库集进行基因序列比对确定其种属;在被石油污染过土壤中加入筛选出的石油降解菌进行修复试验,经50 d的修复反应,测定石油降解菌对油污土壤中石油的降解效率;最后通过种植小麦检验石油降解菌的降解效果。共筛选出3株高效的可降解石油的菌株:W1、W3、N4,三株菌均可以在以石油为唯一碳源的环境中生长,它们在富集培养基中的石油降解率分别为42. 55%,37. 18%和33. 57%,利用分子生物学技术对三株菌进行鉴定,结果是W1菌株为假单胞菌属,W3菌株为芽孢杆菌属,N4菌株为红球菌属。在菌株对油污土壤修复的研究中,菌W1和菌W3分别对油污土壤进行50 d的降解,土壤中石油量得到很大程度的降解,W1菌株的降油率为52. 20%,W3菌株的降油率为47. 84%,修复后土壤的质量对于小麦的生长没有影响。通过本研究课题,为陕北地区石油污染土壤修复提供了优良的菌种资源,同时为陕北地区的石油污染土壤的微生物修复提供了一定的科学依据。     

湿地状态对石油污染和植物长势影响的模拟研究

模拟实验中建立了一系列不同状态的“湿地桶”,桶中装有从黄河三角洲采集的被石油污染的土壤和当地的湿地植物。通过监测湿地植物（芦苇、香蒲等）的长势和化验土壤中总石油烃（TPH）及油和脂（O/G）随时间的变化,以探讨湿地状态对石油污染和植物长势的影响。结果显示：湿地环境对土壤中的石油污染有明显的降解作用,芦苇等挺水植物的生长量与积水深度呈正相关,土壤中少量含油并不构成对湿地植物生长的威胁。此实验可为建立油田的湿地缓冲带提供科学依据。     

一株高效石油降解菌的筛选及降解性能研究

针对石油污染问题,选育高效石油降解菌,为石油污染生物修复提供菌种资源和技术支持。通过连续富集传代培养,从石油污染土壤样品中分离出高效石油降解菌XS-2。经过形态学、生理生化以及16S rRNA序列分析,鉴定XS-2为赤红球菌(Rhodococcus ruber)。该菌的最佳培养条件是培养温度30℃、初始培养pH值7.0、石油质量浓度5 g/L,7 d降解率可达65%。经气相色谱(GC)分析,该菌可有效降解碳14、15、16、17的正构烷烃。因此,赤红球菌XS-2在开发研制石油污染生物修复菌剂方面有较好的应用前景。     

应用生物吸附剂修复石油污染土壤(英文)

采用生物碳吸附剂(植物性碳吸附材料表面固定本土石油氧化微生物)对污染土壤中的不同石油组分降解性能进行了研究。结果表明,10~14天后石油生物降解率达到40%~50%,30~40天后石油污染物降解率超过90%,土壤中石油烃含量下降至2%~3%,剩余的石油污染物中,饱和分与芳香分含量明显降低,而胶质与沥青质含量显著增加。在乌克兰与俄罗斯油田采油与炼油企业进行了生物碳吸附剂的示范试验,结果表明,该吸附剂对土壤中的石油污染物具有较高的降解率,结果令人满意。     

稠油降解菌的筛选及其生物表面活性剂的特性

添加稠油对土壤中土著微生物进行驯化， 分离出33株能以稠油为惟一碳源生长的细菌， 从中筛选出2株高效表面活性剂产生菌XJ1和SJ4， 9株高效稠油降解菌. XJ1和SJ4可将发酵液的表面张力由72.4 mN/m分别降到36.1 mN/m和36.2 mN/m；14 d摇瓶油降解率分别为35.89%和31.59%， 降解效率在各单菌中最高. 同时研究了发酵液中XJ1和SJ4的生长量与其生物表面活性剂产生情况之间的关系， 经红外光谱分析初步确定两种生物表面活性剂均为糖脂类化合物.     

高效石油降解菌株的筛选及菌群的构建

从海南澄迈油井周围污染的土壤中采集样品,以原油为唯一碳源,经初筛、复筛得到13株具降解石油性能的微生物,其中J-2、J-4、J-12、J-13菌株在培养10 d后,其石油降解率分别可达到27.92%、37.36%、30.98%和14.10%.选择这4株菌进行2株菌、3株菌、4株菌的混合培养,构建了11个降解石油的微生物体系,研究发现J-2与J-4混合菌群降解效果最好,高达71.58%,明显优于其他的混合菌群体系和单菌株的降解效果.根据形态学观察和生理生化特征对这4种菌株进行鉴定,初步确定为粉红头孢霉属(Cephaesosp),青霉属(Penicillium),链霉菌属(Streptomyces)和黄单胞菌属(Xanthomonas).     

微生物菌剂与冰草联合修复含油污染土壤

从陕西姬源油田污染严重的土壤中富集培养、筛选分离得到8株降解石油菌,向土壤中添加上述8株菌组成的混合菌剂,通过63 d盆栽试验,利用微生物菌剂与冰草联合作用修复石油污染土壤,测定土壤中降油率、微生物数量和脱氢酶活性;并采用气相-质谱联用仪(GC-MS)分析石油中正构烷烃组分的降解情况研究植物-微生物联合修复油污土壤。试验结果表明:植物与微生物菌剂联合作用修复能力大于单一植物修复能力,并且含油质量分数直接影响修复性能;经63 d植物与菌剂联合修复质量分数为3%含油土壤,降油率达81.48%,比单一植物降油高43.04%;土壤微生物数量、脱氢酶活性的增加有利于原油降油;微生物-植物联合作用对高碳数烷烃的降解作用大于低碳数烷烃的降解作用,15 d的降解率平均可达60%以上,加菌后正二十三烷和正三十三烷的降解率分别较对照组提高了34.7%和25.3%。     

芦苇修复新疆石油污染土壤效果

考察芦苇对新疆污染土壤石油烃的处理效能、石油烃对芦苇生长的影响及不同石油污染度条件下芦苇根际微生物数量的变化。研究结果表明:经过123 d的芦苇修复,石油烃去除率可到41.21%～62.14%,明显高于空白样(19.75%～37.92%),其中饱和烃去除效果最好,可达60.52%～73.11%;芦苇对原油污染具有较好的耐受性,在土壤石油污染率低于1.25%情况下能够有效促进土壤中石油烃的去除;芦苇根际土壤中微生物数量与原油降解率呈正相关关系,芦苇根际效应促进原油降解菌数量的增加和活性的增强;芦苇的修复以根际效应为主,芦苇根际恰当的微生物类群为土壤原油降解提供有利保障。     

石油污染地表土壤的微生物降解特征

在石油的生产和储运等过程中会造成土壤被石油污染的问题,进而引起生态环境损害.本文利用热蒸发烃分析仪(GHM)对石油污染土壤进行定性定量分析,进行了油污土壤的微生物降解研究.分析结果表明:油井附近的油污土壤中存在着嗜油微生物,它们对落地石油具有较明显的降解作用;抽油生产史长的油井周围土壤中存在自然驯化出的更多嗜油微生物,其近井土壤中污油的降解速度快;随着微生物降解作用的不断进行,样品中污油的相对降解速度逐渐加快,相对降解率逐渐增加,污油样品中气态组分含量随降解时间延长而增加.实验证明,微生物对污油确实存在较强的选择性降解消耗作用,可以减轻石油生产对土壤的破坏及对环境的污染.     

大型海藻对石油烃的降解技术研究

研究了海带、裙带菜、带形蜈蚣藻和孔石莼等4种大型海藻对不同浓度(0.8、1.7、2.6、3.6、4.5 mg·L-1)石油烃的降解率及石油烃对大型海藻超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,海带和裙带菜在低浓度(≤1.7 mg·L-1)的石油烃中生长良好,并且对石油烃的降解率较高,海带、裙带菜对石油烃的降解率分别为76.3%～81.3%、82.2%～87.5%。同时在低浓度(≤1.7 mg·L-1)时石油烃虽然会导致海带和裙带菜的SOD活性升高,但最终会恢复到正常范围,是一种可逆的损伤,高浓度的石油烃会对海带和裙带菜造成不可逆的生物损伤。因此,海带和裙带菜可作为低浓度(≤1.7 mg·L-1)石油污染的降解生物,具有一定的应用价值。     

微生物降解石油产物的生物安全性

从石油污染土壤中筛选出1株高效降解石油的菌株JH250-8.为分析该菌株降解石油产物的生物安全性,考察了石油及其降解产物对紫花苜蓿生长态势及明亮发光杆菌发光效率的影响,从植物和微生物两个方面探讨石油降解产物的生物毒性,进而评价该菌株降解石油产物的生物安全性.结果表明:1)菌株JH250-8的石油降解产物可促进紫花苜蓿发芽,提高叶绿素含量,降低紫花苜蓿生物量;2)石油的微生物降解产物对明亮发光杆菌的发光抑制率约为原油的1/4,具有较低的生物毒性;3)微生物石油降解产物具有较好的生物安全性,其降低植物生物量的作用可能与土壤板结有关.