石油污染盐碱土壤生物修复模式研究

[目的]寻找适宜的石油污染盐碱土壤的野外生物修复模式。[方法]以实验室前期保存和新筛选的石油降解细菌菌群为基础,制备固体菌肥,首先在室内条件下研究C∶N∶P、菌肥施入量对降解率的影响,并将菌肥施入量、植物种类、土壤翻耕对野外土壤污染修复效果的影响进行试验研究。[结果]菌肥的降解特性决定了石油污染物的降解效率,无效的菌肥在室内外试验中都会削减石油污染物的修复效果;在适宜的土壤C∶N∶P条件下,新鲜菌肥的施入量增加,可有效提高石油污染物的降解率。足够的菌肥施入量能够在短期内(10~20 d)发挥高效降解作用。在野外修复模式研究中,翻耕对扰动盐碱土壤的石油污染修复作用有限,土著优势植物碱蓬比苜蓿更适于植物-微生物的联合修复。[结论]在野外条件下,适宜的盐碱土壤石油污染修复模式为碱蓬+10%新鲜菌肥+不翻耕+营养(C∶N∶P=100∶5∶3)。     

烃类污染物降解菌的筛选及其生长条件研究

[目的]筛选烃类污染物降解菌,研究其生长条件。[方法]以石化厂附近长期被石油污染的土壤微生物为菌源,煤油作为唯一碳源,经过驯化筛选、分离出对煤油降解效果较好的菌种,并对影响菌种生长的条件参数进行了优化。[结果]煤油降解菌的最佳生长条件为:温度30℃,pH 7,盐度2.5%,恒温摇床转速190 r/min。在此条件下,将菌种培养3 d后,煤油降解率达42.6%。[结论]该研究为烃类污染土壤的修复提供了理论依据。     

本源微生物修复稠油污染土壤最佳生态条件优选试验

[目的]探讨本源微生物修复稠油污染土壤最佳生态条件。[方法]从辽河油田稠油污染土壤中分离出本源微生物高效降解菌株,首先通过对pH、稠油浓度、营养元素、接种量等因素进行单因素试验,然后根据单因素试验结果,进一步进行正交试验得出本源微生物降解稠油污染土壤的最佳生态条件。[结果]影响微生物降解稠油污染土壤降解率因素的主次顺序依次为石油浓度接种量pHKNO3KH2PO4;微生物的最佳生态降解条件为:KNO3为0.45 g,K2HPO4为1.10 g,pH=8,接种量为2 ml,石油浓度为0.2%,此时降解率高达61.87%。[结论]该研究为稠油污染土壤的微生物修复提供了理论依据。     

蒽降解菌的分离鉴定与降解条件优化

[目的]研究蒽降解菌株的生长条件和降解特性。[方法]从长期被石油污染的土壤中筛选得到一株以蒽为唯一碳源的菌株A1,经16S rDNA分子鉴定后通过单因素试验和正交试验对菌株的培养条件和蒽降解条件进行研究。[结果]A1菌株的最佳培养条件为:接种量5.0%,pH 6.0,温度35℃,蒽初始浓度40 mg/L。菌株在pH 7～10,最适降解温度30℃,接种量5%时,生长率及降解率均达到最大。盐浓度为1.2%,蒽浓度为100 mg/L时,菌株降解率达到最大。[结论]该研究可为有机物污染土壤的生物修复研究提供理论依据。     

降解菌株BY-6的分离及其降解性能研究

[目的]分离筛选出能够降解土壤中多菌灵的菌株,并对其降解特性作初步研究。[方法]从长期被多菌灵污染的土壤中,利用富集培养法分离筛选出1株能够降解多菌灵的菌株YB-6,并研究了初始pH、培养温度、接种量、外加碳源、氮源对其生长量和降解特性的影响。[结果]菌株YB-6能够以多菌灵为唯一碳源生长,在基础培养基中,5 d内对100 mg/L的多菌灵降解率为61%,而加入0.5%蛋白胨后5,d内对多菌灵的降解率可达90%;菌株BY-6对多菌灵具有良好降解性能,最合适降解温度为30℃、pH为7.0,降解率与接种量呈正相关,外加氮、碳源能促进其降解效果。[结论]研究结果为进一步研究菌株YB-6降解多菌灵机理,并将其大规模运用到土壤修复技术中奠定了基础。     

土著原油降解真菌的筛选及其降解效果

[目的]筛选土著原油降解真菌,研究其与植物联合修复原油污染的效果。[方法]从大庆长期原油污染的土壤中分离出原油降解真菌,通过菌落、菌丝形态及rDNA-ITS序列比对,确定种属,并且研究目标菌株在液体培养条件下单独接种于油污土壤和与玉米混合接种对土壤中总石油烃的降解效果。[结果]分离出的4种真菌分别为以木霉菌、尖孢镰刀菌、禾生小从壳和玉米赤霉,分别命名为x3、x5、x7和x9,4种真菌在3种接种条件下均表现出高效的石油烃降解率。但是,4种菌株在液体培养条件下降解率高于土壤中的,其中x9号真菌在与玉米混合接种后达到最大降解率78.01%,并在玉米根系发现明显的根瘤。[结论]真菌与植物联合修复土壤污染物是一种长期有效的、有利于土壤生境恢复的治理方法之一。     

柴油降解菌的筛选及其降解特性研究

采用生物驯化法,从石油污染土壤中以0降解能力进行测定,发现一株菌在柴油初始浓度为500 mg·L-1的培养液中,振荡培养3 d降解率达到了71.7%,具有开发潜力,可以提高石油污染土壤生物修复效率.通过对其形态特征和生理生化特性的分析,初步鉴定该菌株为假单胞菌属.并分析了培养时间、pH值、接种量、温度、柴油浓度、N源6个因素对菌株生长量和柴油降解率的影响.结果表明,该菌株在培养时间为6 d、pH值为5.0、接种量为5%、温度为35℃、柴油浓度为1 000 mg·L-1、N源为(NH,4),2SO,4的条件下生长旺盛,降解率达到了80%.     

阿维菌素降解菌的分离鉴定及降解特性研究

[目的]分离阿维菌素降解菌为土壤农药污染修复提供理论依据和物质基础。[方法]从长期受阿维菌素污染的某制药厂沉淀池底泥中分离出了3株能高效降解阿维菌素的菌株,利用16S r DNA序列分析法对其进行鉴定,并对其降解特性进行研究,最后进行了土壤模拟降解试验。[结果]经鉴定,3株细菌分别为枯草芽孢杆菌、黏质沙雷氏菌和蜡样芽孢杆菌。枯草芽孢杆菌降解阿维菌素的最适p H值和温度分别为6.0和35℃,在装样量80 m L、细菌接种量0.1%(体积分数)、底物含量100 mg·L-1条件下降解速率最佳,添加0.2%的蔗糖和酵母浸液可促进阿维菌素的降解;黏质沙雷氏菌降解阿维菌素的最适p H值和温度分别为6.0和40℃,在装样量60 m L、细菌接种量0.05%、底物含量150 mg·L-1条件下降解速率最佳,添加0.2%的蔗糖和牛肉膏可促进阿维菌素的降解;蜡样芽孢杆菌降解阿维菌素的最适p H值和温度分别为6.0和40℃,在装样量120 m L、细菌接种量0.1%、底物含量150 mg·L-1条件下降解速率最佳,添加0.2%的淀粉和酵母浸液可促进阿维菌素的降解。试验结果还表明:添加少量Fe3+、Cu2+可显著提高阿维菌素的降解速率,其中以Cu2+最为明显。土壤模拟降解试验结果表明土壤中添加高效降解菌会显著加快阿维菌素的降解。[结论]试验所得3株菌株在土壤修复方面具有很好的应用前景。     

微生物强化对石油污染土壤的修复特性研究

通过实验室模拟修复研究了接种量为10³~10⁸ cfu·g^-1的降解菌群在土壤中生长的湿度条件和存活状况、对土著菌群的影响作用以及对石油烃的去除效果。结果表明，从石油污染土壤中筛选出的石油烃降解菌群主要由变形菌门（Proteobacteria，99.75%）-γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria，99.49%）-假单胞菌目（Pseudomonadales，99.36%）-莫拉氏菌科（Moraxellaceae，87.33%）-不动杆菌属（Acinetobacter，87.32%）和假单胞菌科（Pseudomonadaceae，12.04%）-假单胞菌属（Pseudomonas，12.00%）组成。利用筛选的降解菌群在土壤湿度为5.4%、接种量为10⁸ cfu·g^-1土的条件下对污染土壤修复60 d，石油烃去除率为10.61%；在土壤湿度为15.0%、接种量为10⁷ cfu·g^-1土时对石油烃去除率为18.67%。在5.4%和15.0%湿度下接种7 d，土壤中变形菌门相对丰度由28.22%增加至57.98%~66.35%，不动杆菌属相对丰度由0.04%增加至25.86%~30.25%，假单胞菌属由初始时的0.26%增加至5.03%~30.87%，说明在不同湿度条件下，接种的降解菌均能迅速生长为土壤中的优势菌；接种60 d时，其仍保持存活状态。研究表明，降解菌群的接种改变了土壤菌群结构，使土壤菌群的alpha多样性明显降低。土壤污染物的去除不仅依靠某种优势菌的特定降解功能，还需要土壤菌群的协同代谢作用。     

高浓度多环芳烃污染土壤的微生物-植物联合修复技术研究

[目的]本文旨在研究多环芳烃(PAHs)污染场地微生物-植物联合修复PAHs污染土壤的效果。[方法]利用紫花苜蓿与PAHs降解菌株Rhizobium petrolearium SL-1联合修复土壤中PAHs,设置4个处理:不种苜蓿,不接根瘤菌(CK);不种苜蓿,接根瘤菌(菌);种苜蓿,不接根瘤菌(苜蓿);种苜蓿,接根瘤菌(苜蓿+菌),每个处理设3个重复。盆栽试验土壤取自山东新泰某焦化厂PAHs实地污染土壤,分别于处理20和60 d定期取样;大田试验农田位于河北省唐山市某发电厂附近,分别于处理60和90 d定期取样。测定苜蓿的株高和干质量等生理指标,并利用GC/MS分析土样中的16种PAHs组分降解规律。[结果]盆栽试验中,"苜蓿+菌"处理20和60 d时的苜蓿株高和干质量指标均优于仅种植苜蓿处理;"苜蓿+菌"联合降解PAHs效果明显优于只种植苜蓿或只接菌处理;PAHs不同组分间的降解效果从大到小依次为3环、2环、4环、6环、5环。在大田试验中,60和90 d修复效果同样呈现"苜蓿+菌"联合降解PAHs效果大于只种植苜蓿或只接菌的处理。修复60 d后土壤中低环PAHs的降解率明显高于高环PAHs,PAHs降解效果从大到小依次为2环、3环、4环、5环、6环,但修复90 d后土壤中低环PAHs和高环PAHs的降解率无明显差异。[结论]在PAHs污染土壤或大田试验条件下接种菌株SL-1对紫花苜蓿具有明显的促生作用,并且微生物-植物联合修复比单独微生物或植物修复能更有效地降解PAHs。     

石油污染土壤的微生物生态原位修复研究

[目的]研究微生物生态技术对中原油田石油污染土壤的修复效果。[方法]在前期室内外模拟修复试验的基础上,选择中原油田某油井场旁石油污染场地,设置5种修复条件,开展微生物生态技术修复石油污染土壤研究。[结果]经过99d修复后,黑麦草（苜蓿）微生物联合技术、纯微生物技术和黑麦草（苜蓿）技术对石油污染土壤具有明显的修复作用,其中的石油烃降解率均在40.00%以上,以黑麦草微生物联合技术修复效果最佳,石油烃降解率达67.38%;修复过程中易溶盐、NO3-、Cl-等易溶营养物质只有极小部分随水而进入下部土层（50cm）;由于苜蓿草的根部可能具有固氮作用,使加入的大量化肥进入了土层下部,导致3和5号修复区50cm土壤层NH4＋明显增大。影响修复效果的因素包括温度、水、氧气、营养元素、微地质环境等。[结论]原位微生物生态修复技术在野外原位石油污染土壤修复效果是显著的,具有处理方法简单、费用低、修复效果好、对环境影响小、无二次污染、可原位治理等优点。     

汉麻对石油污染土壤的修复能力研究

[目的]研究能源植物汉麻对石油污染土壤的修复能力,为植物修复技术的推广应用奠定基础.[方法]通过盆栽试验,研究不同浓度石油烃对汉麻生长发育的影响,分析汉麻对不同浓度石油烃的耐受能力和降解能力.[结果]结果表明,汉麻对石油污染具有较好的耐受性,土壤中石油烃浓度为4 000 mg/kg时,石油烃对汉麻生长发育的影响不显著;在土壤石油烃浓度在4 000 ～7 000 mg/kg时,汉麻能够有效促进土壤中石油烃的降解;汉麻对石油烃降解率可达55.68％～65.52％,明显高于空白对照（18.52％～ 23.86％）.[结论]汉麻适于修复中低浓度石油（≤7 000 mg/kg）污染土壤.     

耐铬菌群特性及其修复土壤铬污染的条件优化

[目的]筛选及鉴定了耐铬菌群,以期为土壤铬污染治理提供帮助。[方法]从铬污染土壤中筛选、驯化获得耐重金属铬菌液,经分离纯化得到6株纯菌株,经形态观察、生理生化实验、16S rDNA序列分析和系统发育分析对其进行鉴定,同时用该修复菌液对人为添加重金属铬(Ⅵ)污染的土壤进行修复试验研究。[结果]土壤中添加优势修复菌液,可增加铬(Ⅵ)的还原能力;只添加菌液的寡营养土壤铬(Ⅵ)污染去除率为60.0%～99.5%;添加营养菌液的富营养土壤铬(Ⅵ)去除率为92.0%～99.6%。[结论]修复菌液最适pH为7.5,最适温度为30℃,加入牛粪可以显著加速铬(Ⅵ)的修复效果。     

醋酸菌发酵条件优化的研究

[目的]优化苹果醋发酵的工艺条件。[方法]以新鲜苹果汁为原料,采用液态发酵法,通过单因素试验和正交试验研究了温度、接种量、转速、发酵周期、碳源、氮源、pH、初始酒精浓度对K-8醋酸菌发酵产酸量的影响。[结果]试验确定了K-8醋酸菌发酵的最佳工艺条件,即:蔗糖1.0%,酵母膏1.6%、起始pH为4.5,初始酒精浓度为4%、接种量为6%,于30℃、175 r/min的恒温摇床上振荡培养4d。经优化后,K-8醋酸菌发酵的产量可达到50.251 g/L。[结论]研究可为苹果醋的工业化生产提供参考依据。     

嗜盐石油烃降解菌Halomonas sp.1-3降解石油烃特性研究

为研究嗜盐石油烃降解菌在石油烃污染修复中的应用可行性,研究了来自胜利油田油泥中的一株嗜盐石油烃降解菌Halomonas sp.1-3在不同NaCl浓度条件下的生长特性及对石油烃的降解特性。结果表明:菌株在NaCl浓度低于6%条件下培养时表现为延滞期短,快速达到稳定期后随即进入衰亡期;中高盐度(≥9%)条件下培养时延滞期延长,达到稳定期的时间滞后,但稳定期时间长。低盐条件下菌株对石油烃的降解启动快,但不持续;当NaCl浓度为5%~10%时,菌株对石油烃有长效的降解,NaCl浓度为5%时菌株对石油烃降解率最高,对C₁₀~C35不同碳数石油烃的降解率为55%~85%;当NaCl浓度大于10%时,随着NaCl浓度的升高降解率迅速降低,其中碳链较短的石油烃(C₁₀~C₁₄)降解率呈明显下降趋势,而长链石油烃(C₂₉~C₃₆)降解率呈上升趋势。研究表明,菌株Halomonas sp.1-3在盐碱环境中对石油烃具有良好的降解效果。     

微生物菌肥对设施番茄生长特性及酸化土壤化学性质的影响

[目的]探讨微生物菌肥用于设施番茄生产的可能性,以确定在设施番茄栽培上的合理用量。[方法]采用田间试验,研究酸化土壤施用微生物菌肥对设施番茄产量、品质及土壤化学性质的影响。[结果]设施番茄施用该菌肥后可增产,处理(3)(微生物菌肥用量为1 200 kg/hm2)的产量最高,较对照增加7.98%。在常规施肥的基础上配施微生物菌肥可促进番茄的生长发育,显著提高番茄单果质量和Vc、可溶固形物、番茄红素含量。另外,该菌肥能明显增加土壤p H和碱解氮、速效磷及速效钾含量。[结论]微生物菌肥用量在1 200 kg/hm2时设施番茄生长发育及土壤状况较优。     

废弃烟叶有机肥对土壤Cd有效态和辣椒中累积的影响

[目的]为利用废弃烟叶有机肥料改良Cd污染土壤提供理论依据。[方法]采用盆栽方法,研究施用以废弃鲜烟叶生产的有机肥和农家肥对土壤Cd的形态和Cd在供试植物辣椒体内的富集和转移特征。[结果]施用农家肥和废弃烟叶有机肥对土壤Cd全量的影响不明显,但能明显降低土壤Cd有效态的含量,明显降低辣椒对土壤Cd的富集系数、转移系数,降低Cd向辣椒体内和地上部分的转移。[结论]该研究有利于控制Cd对辣椒的危害,保护人类健康。     

基于脂肪酶活力的荞麦发酵工艺优化

【目的】以脂肪酶活力为考察指标,优化荞麦发酵工艺。【方法】以接种量、培养基和发酵温度三个因素为变量,采用响应面法优化荞麦发酵的工艺条件。【结果】结果表明:当YD1酵母的接种量为5%、红糖添加量为1∶3、发酵温度为35℃,荞麦发酵的脂肪酶活力最高,为269.939U/L。荞麦发酵液对DPPH自由基清除率为75.56%±0.84%,对ABTS自由基清除率为67.49%±0.73%。【结论】红糖添加量、发酵温度对荞麦发酵具有显著的影响。