固定化菌剂对原油污染土壤的生物修复技术研究

摘要

随着我国石油消费量的剧增，石油污染也随之日趋严重，给人类和环境造成了极大的危害。目前应用于原油污染修复的微生物技术在国内外取得了较大的发展，但由于原油组分繁多且复杂、微生物技术修复周期长等原因，使得高效石油降解菌的筛选和利用受到了高度关注。本文以石油产地长期受原油污染土壤为研究对象，分离筛选高效石油降解菌并利用包埋法和吸附法研制出可用于原油面源污染土壤修复的固体菌剂，通过模拟实验研究了两种固体菌剂对石油污染物的降解性能。主要结论如下：
　　1、利用平板划线分离法筛选得到四种对I号原油污染水体周降解率达60％以上的细菌。通过对各菌株的16SrDNA序列测定及生理生化鉴定，确定四种菌分别为海洋石油降解菌(Advenella kashmirensis)、缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)、弯曲假单胞菌(Pseudomonas geniculata)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。
　　2、对四种单一菌种进行组合构建了六组混合菌群，其中组合菌Z2(海洋石油降解菌、弯曲假单胞菌、苏云金芽孢杆菌)、组合菌Z6(海洋石油降解菌、弯曲假单胞菌)对原油初始浓度为1%(v/v)的污染水体周降解率分别达到78.92%、74.01%，降解率均高于各单菌株，表明组合菌群间对石油污染物的降解具有协同作用。
　　3、利用海藻酸钠作为包埋剂，通过包埋法获得六组固体菌剂。其中固体菌剂Z1(海洋石油降解菌、缺陷短波单胞菌、苏云金芽孢杆菌)、Z4(海洋石油降解菌、苏云金芽孢杆菌)、TX1(海洋石油降解菌)、TX2(缺陷短波单胞菌)降解率较相应液体菌剂的降解率分别提高了3.65%、4.86%、6.30%、9.72%。
　　4、利用生物质炭作为载体，通过吸附法制得六组固体菌剂。其中Z1、Z2、TX1、TX2固体菌剂降解率较相应液体菌剂的降解率分别提高了6.90%、3.63%、6.54%、4.80%。
　　5、在摇床培养法条件下，利用吸附法获得的固体菌剂对石油污染物的降解率均高于包埋法固体菌剂，其中吸附法获得的固体菌剂Z2、TX1的降解率较包埋法分别提高了11.07%、9.86%。
　　6、在固体培养条件下，包埋法和吸附法固体菌剂Z2对含水率12%～15%、II号原油污染度为1%(w/w)的土壤，21 d对原油的生物降解率分别达到34.86%、30.18%。
　　7、在固体培养条件下，混合菌剂Z2对石油污染物的降解具有一级动力学特点。
　　8、采用气质联用色谱法分析表明混合菌剂Z2对正构烷烃、异构烷烃、环烷烃类组分代谢能力强，降解效果明显，其中对直链烷烃C14的选择性尤为显著。

目录

第一章 绪论

1.1 石油污染的危害

1.2 石油污染土壤的主要途径

1.3 石油污染土壤修复技术

1.4 微生物在土壤修复技术研究中的应用

1.5 研究内容及技术路线

第二章 优势石油降解菌的筛选与鉴定

2.1 石油降解菌的分离

2.2 石油降解菌的筛选

2.3 石油降解菌的鉴定

2.4 高效石油降解组合菌的构建

2.5 本章小结

第三章 固定化菌剂对原油污染水体的修复研究

3.1 试验材料

3.2 试验方法

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第四章 固定化菌剂对原油污染土壤的修复研究

4.1 试验材料

4.2 试验方法

4.3 结果与分析

4.4 本章小结

第五章 固定化菌剂降解石油组分的降解过程研究

5.1 试验方法

5.2 石油组分的降解过程研究

5.3 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

附录