微生物型溢油分散剂的制备及性能评价

摘要

在石油的开采、输送和利用过程中，溢油发生的概率、频率较高。溢油进入水体，会给水域环境造成污染，影响环境中生物的生长活动，甚至影响人类的生活和健康。处理溢油的主要方法包括物理方法、化学方法和生物方法。物理方法是利用机械对溢油进行回收，对大量集中的溢油有较好的处理效果，但其工程量大，通常只能回收不超过10％的溢油，处理不够彻底。化学方法主要是利用化学处理剂对溢油的物理化学作用，改变溢油特性，使其易于机械回收或处理;或是将溢油乳化分散成小油滴，加快油污的自然风化、降解进程，从而减小大面积油污给水域环境带来的危害。生物方法是通过人工添加对溢油具有高效降解作用的微生物修复菌剂，处理油污，从而净化污染水体;利用生物方法对受污染的环境进行修复是一种对环境影响较小的治理手段。但是，实际应用的化学处理剂，存在生物毒性大、效用低、生物降解性低等问题，而且处理剂只是改变了溢油在水体中的物理存在形式，并未达到真正清除溢油的效果。而对环境影响较小的生物修复方法，也存在处理周期长，对于面积广、厚度大、粘度高的溢油，特别是水域溢油，处理效率低等问题。
　　本文综合研究了化学方法、生物方法处理溢油时的优缺点，提出了化学方法与生物方法结合的思路，制备环境相溶性好、乳化活性高、可生物降解性强的溢油分散剂，驯化培养环境适应性强、降解性能好的石油降解微生物，利用溢油分散剂与石油降解微生物复配，制备得到对原油同时具有乳化活性和降解活性的微生物型溢油分散剂，提高了单纯的微生物修复菌剂对水域溢油的处理效果。通过对两株石油降解菌的培养，构建了对原油降解能力更强，环境适应性更好的复合菌群。选用了对环境毒性小、乳化活性高的四种非离子型表面活性剂，通过不同复配比例的优化，设计、配制了一种乳化活性较好的化学分散剂;将其应用于复配试验中，通过不同比例的分散剂与复合菌群菌液的复配，以分散剂对菌体生长的影响和分散剂乳化率为评价指标，最终确定了分散剂与复合菌群菌液的最优复配比例，配制成微生物型溢油分散剂。最后，对研制的微生物型溢油分散剂的乳化、降解性能进行了评估;考察了其在不同的应用条件下，对水体中原油的乳化活性和降解效果。主要成果如下:
　　(1)构建了对原油降解能力更强、环境适应性更好的复合菌群A+Q，其在20天内对原油的降解率可达到56.90％。
　　(2)配制了生物毒性低、乳化活性高的化学分散剂，其对原油的乳化率为57.56％。该分散剂的组成为乳化剂SES15％，失水山梨醇单月桂酸酯25％，失水山梨醇单棕榈酸酯10％，二乙二醇丁醚50％。
　　(3)研制了对原油的乳化、降解性能较好的微生物型溢油分散剂。该分散剂的可生物降解性评价指数(BOD5/COD值)为46.54％，具有良好的可生物降解性;其对原油的平均乳化率为57.61％，比商品化分散剂高出了27.19％;对原油的平均降解率为75.17％，比商品化分散剂高出了6.35％;在溢油处理中具有较高的应用价值。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 溢油污染危害及方法治理简介

1．1．1 溢油污染现状

1．1．2 溢油的危害

1．1．3 溢油污染的防治措施

1．2 溢油分散剂的作用机理和性能评价

1．2．1 溢油分散剂的组成和作用机理

1．2．2 溢油分散剂性能评估

1．3 溢油分散剂的应用及发展方向

1．3．1 溢油分散剂的应用

1．3．2 存在的问题及发展方向

1．4 生物修复的作用机理及应用

1．4．1 石油降解微生物的作用机理

1．4．2 生物修复在溢油污染中的应用与发展

1．5 本文研究目的、内容和技术路线

1．5．1 研究目的和研究内容

1．5．2 技术路线

第二章 石油降解菌的特性研究

2．1 实验材料

2．1．1 实验菌种

2．1．2 原油样品

2．1．3 培养基

2．2 实验方法

2．2．1 菌种特征观察

2．2．2 菌种保藏

2．2．3 菌株的活化

2．2．4 构建复合菌群

2．2．5 生长特性的研究

2．2．6 原油含量的测定

2．2．7 菌种的降解性能

2．3 结果与讨论

2．3．1 菌种特征

2．3．2 石油降解菌的生长特性

2．3．3 特征吸收波长和标准曲线的确定

2．3．4 菌种降解性能的比较

2．4 小结

第三章 微生物型溢油分散剂的制备

3．1 实验材料

3．1．1 人工海水

3．2 实验方法

3．2．1 分散剂配方设计

3．2．2 乳化率的测定

3．2．3 化学分散剂与石油降解菌的复配

3．3 结果与讨论

3．3．1 化学分散剂配方的确定

3．3．2 微生物型溢油分散剂

3．4 小结

第四章 微生物型溢油分散剂的性能评价

4．2．1 微生物型溢油分散剂的适宜应用条件

4．2．2 微生物型溢油分散剂的可生物降解性评价

4．2．3 与商品化分散剂的对比评价

4．3 结果与讨论

4．3．1 微生物型溢油分散剂的适宜应用条件

4．3．2 微生物型溢油分散剂的可生物降解性评价

4．3．3 微生物型溢油分散剂处理溢油的应用效果评价

4．4 小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者和导师简介