植物-微生物联合修复石油污染土壤的实验室模拟

对冰草、紫花苜蓿、冬小麦进行了为期63 d的实验室模拟,通过测定土壤脱氢酶活性、微生物数量以及土壤残油率的变化,分析了植物-微生物联合作用对不同质量分数土壤石油烃污染的修复效果,以期为后期的现场修复提供理论依据.结果表明:在石油烃质量分数为3%时,植物-微生物联合可使石油烃降解率达到84%~87%;3种植物的降油效果依次为紫花苜蓿冰草冬小麦,紫花苜蓿组最高石油降解率可达86.47%.在石油烃质量分数达到10%时,微生物的生长受到明显阻碍,土壤脱氢酶活性也大大降低,从而导致植物-微生物联合修复受阻,植物表现为生长缓慢,植物茎叶变小、微黄.因此,植物-微生物联合体系中,石油烃质量分数为3%时能促进微生物的繁殖,提高土壤中脱氢酶活性,促进植物和微生物对石油烃污染物的降解,加速油污土壤的修复作用.     

新型生物反应墙原位修复石油烃污染地下水

以功能微生物、泥炭和粗砂为填充介质设计新型生物反应墙,研究了反应墙对地下水中石油烃污染物的修复效果与机理。结果表明:运行期内生物反应墙修复效果良好,苯系物、萘系物及菲去除率为83.6%～99.85%,其中71.23%～99.71%在墙体前半部分被去除。泥炭介质和功能微生物能够稳定发挥对污染物的吸附与降解功能,32.63%～77.98%的BTEX和97.14%～99.81%的目标PAHs被泥炭吸附去除;18.96%～50.98%的BTEX和已吸附于泥炭上的大部分石油烃污染物均显示被生物降解。微生物对污染物的降解可有效延长泥炭的吸附寿命,泥炭对功能微生物的营养供给可使反应墙内长期保持较高的功能微生物数量,每克干介质约含有3.46×106～6.16×109个。因此新型生物反应墙原位修复石油烃污染地下水是可行的。     

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.     

地下水位波动带中石油烃污染迁移转化规律综述

石油烃污染是中国土壤-地下水环境中存在的普遍问题。石油烃因其毒性及难降解性而受到广泛关注。主要论述地下环境中石油烃污染物的迁移转化规律及生物降解途径、地下水位季节性波动给石油烃污染物在地下环境中的赋存状态及生物修复带来怎样的影响;以及针对这一特殊地质条件,如何开展石油烃微生物原位修复技术研究及优化方案探索。     

石油烃类污染物的微生物修复研究进展

近年来我国石油烃类污染日益严峻,生物修复作为一种经济高效、绿色环保的新兴修复技术,逐步被世界各国广泛关注与应用。基于生物强化、生物刺激、微生物固定化、基因工程等多种技术,对石油烃污染治理中的微生物修复技术、应用现状与影响因素等进行了系统性的综述。进一步阐明了当前微生物修复石油烃类污染物在基础研究与工程应用中的适用性与局限性,并针对该类微生物修复技术研发提出了相关建议,以期为我国石油烃类污染修复提供理论参考与技术支撑。     

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。     

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%。     

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.     

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。     

微生物在海洋污染环境中的生物修复作用

海洋环境微生物学作为生命科学、环境科学及海洋科学紧密渗透、相互交叉的新兴学科,近年来有着突飞猛进的发展。特别是利用微生物为主体的生物修复在治理海洋中有毒有害污染物的作用日显重要,已成为当今国际海洋环境科学与工程研究的热点之一。阐述了生物修复技术发展的基础——微生物降解作用,微生物的生态、生理、进化等问题,强调了生物修复在治理海洋污染环境中应用的重要性,报道了作者近年来以新思路、新方法、藉海洋微生物的特殊功能与特点对海洋环境中的主要污染物——石油、农药、赤潮灾害与毒素以及病原性微生物等修复作用的新成果,展示了厦门大学在该领域所进行的若干创新性、前瞻性研究工作以及生物修复技术在海洋污染环境中广泛的应用前景。     

包气带-地下水石油烃污染及其原位生物修复潜力表征

包气带-地下水石油烃污染是全球普遍存在的环境问题,原位生物修复可同时有效修复包气带和地下水,对有效控制石油烃污染有重要意义。介绍了石油烃的组成、危害与分布形态,分析了石油烃原位生物修复过程,指出了通用型生物传感器可用于检测石油烃生物可利用性、表征石油烃生物修复潜力,并在总结研究进展的基础上,展望了深入的探索方向。     

土壤重金属污染生物修复技术研究进展

从生物修复的概念和重金属污染土壤的方式出发,对重金属污染土壤植物修复和微生物修复两个方面的一般原理、方法和研究动态进行了综述,指出:重金属污染土壤生物修复基本上处于试验开发阶段,其今后研究的重点为探索超积累植物修复的机理,开发土壤改良剂和生物吸附剂以增加效益,超积累植物生物学性状的改善和微生物基因工程菌的构建,以生物修复为核心的联合修复作用的发挥及生物修复指标体系的建立.可以预料,重金属污染土壤生物修复具有很大的发展前景.     

重金属污染土壤生物修复技术若干问题探讨

随着工业的发展,土壤重金属污染问题已成亟待解决的课题。本文主要综述了重金属污染土壤生物修复过程中重金属对土壤微生物的影响以及土壤微生物对重金属的响应,并评述了根际环境在土壤修复中的作用,以期为生物修复工程的有效实施提供科学指导。     

准噶尔盆地陆梁油气田原油的生物降解特征及其成藏意义

准噶尔盆地陆梁油气田原油的生物降解现象具有较强的规律性,白垩系吐谷鲁群原油既表现了轻微-中等的生物降解(饱和烃分布不完整)特征,又表现了严重的生物降解(存在25-降藿烷)特征;侏罗系西山窑组X1段原油同时表现了无生物降解(饱和烃分布完整)和严重生物降解的特征,而X4段原油无任何生物降解.轻微-中等生物降解原油的凝固点和含蜡量明显降低而密度有所增大.严重生物降解原油的生物标记物分布特征表明,Ts,C29重排藿烷和伽马蜡烷具有较强的抗生物降解能力,C27规则甾烷抗生物降解的能力强于C28规则甾烷.根据原油的生物降解特征,推测白垩系和侏罗系油藏都是异地油藏破坏后再运移聚集的结果.     

常用油田化学剂对污水化学需氧量的影响及其可生化性研究

油田含油污水中含有多种化学添加剂 ,它们对污水的化学需氧量 (COD)及其处理效果有明显影响。以目前某油田使用的几种主要化学药剂为研究对象 ,研究了药剂浓度对COD的影响 ,并通过SBR模型实验考察了它们的生物降解性能。结果表明 ,药剂浓度与COD呈线性关系 ,药剂的种类与结构不同 ,对COD的影响程度有差异。生物降解性能差是现有油田化学药剂的共同特点 ,这可能是油田含油污水难以处理 ,特别是生物技术处理效果欠佳的重要原因。     

邻苯二甲酸酯分子结构与厌氧生物降解相关性研究

以产气量为指标测试了10种邻苯二甲酸酯的厌氧生物降解性状,发现随分子结构的变化,其厌氧终极降解速率和降解半衰期表现出较大差异,厌氧生物降解难易程度依次为：DMP：DEP〉DnPP〉DnBP〉DnAP〉〉DiHP〈DnOP=DINP〉DUP;将分子结构参数与降解速率、半衰期用SPSS进行多元回归分析表明邻苯二甲酸酯的分子结构是决定其厌氧生物降解性的关键因素,高分子量的化合物不利于厌氧生物降解．研究结果对其厌氧生物处理、生物修复具有一定的理论指导意义．     

岩屑荧光扫描油气检测技术在镇泾油田的应用

岩屑荧光扫描油气检测技术是通过岩屑成像,再对岩屑的荧光图像进行处理,含油岩屑以其所含烃类物质的荧光特性而显示出明显的可识别性这一特征,在图像中对其面积进行定量计算,并得到圈定范围内含油岩屑的荧光亮度和各色度分量值。对分析值进行处理,得到油气水层评价模板和含油性综合指数,与测试结果作对比,得出一定的产液预测。     

16种EPA-PAHs复合污染土壤的菌群修复

通过富集筛选获得一组PAHs降解混合菌群和3株降解单菌,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析混合菌群的组成,对16种多环芳烃(PAHs)复合污染土壤进行生物修复,同时考察混合菌群和单菌株在PAHs复合污染土壤中的生物修复效果。结果表明:混合菌群主要由3株已分离获得的降解单菌和5株未可分离培养的单菌组成;经过30 d的生物修复,混合菌群对土壤中总PAHs的降解率(54.17%)高于单一菌株(28.40%,31.95%,24.64%),并且对高相对分子质量PAHs的降解表现出了较大的优势,4环、5环、6环PAHs的降解率分别可达到71.26%、39.76%和42.86%;利用混合菌群来修复16种PAHs复合污染的土壤,可以避免一些未可分离培养的关键菌株的丢失,使PAHs的降解更加全面有效。     

产生物表面活性剂石油降解菌筛选及特性研究

目的获得产高效生物表面活性剂的菌株,并判定表面活性剂的结构及探索其特性。方法通过从富油土壤中采用富集培养、血平板分离、排油活性等方法筛选高产表面活性剂菌株并鉴定;采用萃取和柱层析法提纯后HPLC-MS法分析产物结构并分析其理化性质。结果筛选出产生物表面活性剂高效菌BD-5,经鉴定为铜绿假单胞菌;所产生物表面活性剂为8种鼠李糖脂同系物的混合物;鼠李糖脂溶液对液体石蜡、柴油和甲苯都具有较强的乳化能力;当鼠李糖脂浓度高于临界胶束浓度(CMC)时,长链烷烃和多环芳烃在水相中的表观溶解度随鼠李糖脂浓度的增大而增大,摩尔增溶比(MSR)的变化关系为正十六烷>萘>菲>芘。结论 BD-5菌株产生的生物表面活性剂活性突出,有良好的应用前景。     

Crude-oil biodegradation via methanogenesis in subsurface petroleum reservoirs

Biodegradation of crude oil in subsurface petroleum reservoirs has adversely affected the majority of the world's oil, making recovery and refining of that oil more costly. The prevalent occurrence of biodegradation in shallow subsurface petroleum reservoirs has been attributed to aerobic bacterial hydrocarbon degradation stimulated by surface recharge of oxygen-bearing meteoric waters. This hypothesis is empirically supported by the likelihood of encountering biodegraded oils at higher levels of degradation in reservoirs near the surface. More recent findings, however, suggest that anaerobic degradation processes dominate subsurface sedimentary environments, despite slow reaction kinetics and uncertainty as to the actual degradation pathways occurring in oil reservoirs. Here we use laboratory experiments in microcosms monitoring the hydrocarbon composition of degraded oils and generated gases, together with the carbon isotopic compositions of gas and oil samples taken at wellheads and a Rayleigh isotope fractionation box model, to elucidate the probable mechanisms of hydrocarbon degradation in reservoirs. We find that crude-oil hydrocarbon degradation under methanogenic conditions in the laboratory mimics the characteristic sequential removal of compound classes seen in reservoir-degraded petroleum. The initial preferential removal of n-alkanes generates close to stoichiometric amounts of methane, principally by hydrogenotrophic methanogenesis. Our data imply a common methanogenic biodegradation mechanism in subsurface degraded oil reservoirs, resulting in consistent patterns of hydrocarbon alteration, and the common association of dry gas with severely degraded oils observed worldwide. Energy recovery from oilfields in the form of methane, based on accelerating natural methanogenic biodegradation, may offer a route to economic production of difficult-to-recover energy from oilfields.