石油降解菌的筛选、鉴定及菌群构建

从胜利油田石油污染土壤中富集、分离得到236株能以石油作为唯一碳源和能源的石油降解菌株；采用选择性培养基进行复筛得到直链烷烃降解菌31株、环烷烃降解菌28株、芳烃降解菌3株以及表面活性剂产生菌24株；从3种不同烃类降解菌和表面活性剂产生菌中选择菌株，构建石油降解微生物菌群，结果表明，由菌株SL-51、SL-84、SL-133和SL-163组成的菌群c9降解石油能力最强，菌群C9在含原油浓度为0．5％的无机盐培养液中，5d内原油的降解率达到了55．5％；气相色谱分析结果证明，菌群C9能有效降解原油中的饱和烃和芳烃组分；通过16SrDNA序列分析，初步鉴定SL-51和SL-163属于红球菌属（Rhodococcus spp．），SL-84、SL-133两株菌分别属于苍白杆菌属（Ochrobactrum sp．）、铜绿假单胞菌属（Pseudomonas sp．）。     

复合菌群的构建及其对石油污染土壤修复的研究

从石油污染土壤中富集分离、筛选出3株高效降解石油的微生物菌株,通过生理生化特性研究及16SrRNA基因序列分析,确定3株菌均属于红球菌属（Rhodococcus sp）,研究和比较了它们与实验室保存的4株菌（分别属于Gordonia sp,Comamonas sp,Pesudomonas sp）降解石油的能力。这7株菌株对石油的不同组分具有不同的降解能力,对7株菌进行不同的组合用以研究复合菌群对石油的降解。结果表明,由两株Rhodococcus sp,一株Gordonia sp和一株Pesudomonas sp组成的复合菌群D,降解石油的能力超过任何单一菌株和其他组合菌群。混合菌群D在5d的培养中能降解70.3%的石油总量和71.4%的芳香化合物。混合菌群D能降解99.8%的C13-19烷烃,92.6%的C20-26烷烃,82.2%的C27-32烷烃以及90.2%的植烷。在实验室模拟条件下,对土壤中石油的降解率达到50%以上。降解土壤中石油的最适温度为10～30℃、pH值为6.5～9.5,接种量需要在106CFU·g-1以上。     

高效降解烷烃的无色杆菌X_L株的分离鉴定及其降解特性

从山东东营胜利油田附近被石油污染的土壤中,通过逐步驯化筛选原油降解菌株,并对其降解特性进行研究。结果表明:①分离到一株以原油为唯一碳源,且摇瓶培养对原油降解率高达72.6%的降解菌XL。②通过形态、生理生化和16 SrDNA序列分析,XL与木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)的同源性达99.0%,最终确定为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。③通过GC-MS分析表明,菌株对C12-C23和C27-C43的烷烃几乎能彻底降解,说明菌株具有高效较宽的烷烃降解谱。④XL菌株发酵液溶血圈和排油圈直径较大,分别为3.6 cm和4.7 cm,说明其能产生表面活性剂。⑤通过油污土壤的室内外培养降解试验发现,当土壤中原油含量为10%时,锯末、秸秆、菌剂及N、P营养物协同处理60 d后,土壤原油降解率为79.5%(室内)和71.0%(室外),明显高于仅加菌剂或加菌剂+N、P营养物的处理组。⑥室外堆制试验中,XL菌株对石油污染物的降解速度、能力均低于室内的。     

石油污染土壤的生物修复研究

通过田间试验研究了玉米和向日葵两种植物对石油污染土壤的修复作用,考察了外源菌（OX-9）对植物修复的强化和协同效应,对“外源菌一植物”修复效果进行了初步评价。结果表明,在10000mg·k-1污染浓度下,150d玉米、向13葵试验区土壤中石油降解率分别为42．5％和46．4％,较对照区提高了100．5％和118．9％。外源节细菌的施加可使生物修复速度显著加快,150d“DX-9-玉米”和“DX-9-向日葵”试验区石油烃降解率分别达到72．8％和76．4％,较同期单独植物修复的降解率提高了71.3％和64．7％。500d各试验区土壤中石油烃降解率分别为95．5％、96．1％、97．6％和98．9％,土壤中石油烃含量均低于国家标准规定限量（〈500mg·kg-1）;土壤主要理化性质、生物群落分布、呼吸强度及植物不同部位中石油烃的残留量与对照无显著差异。结果表明：玉米、向日葵与节细菌对石油污染土壤的联合生物修复效果显著;经过两年修复,污染土壤恢复健康状态。     

微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究

采用含有4种菌的菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤,通过盆栽实验对不同浓度菌剂处理土壤中的石油烃降解率、16种多环芳烃（PAHs）浓度、脱氢酶活性、pH、阳离子交换量和微生物多样性等变化进行了研究。结果表明,腐植酸、诺沃肥和生物有机钙等有机肥和菌剂（4%处理）的加入使土壤盐碱环境得到明显改善,土壤pH稳定于6.9,阳离子交换量为201.94cmol·kg-1;对比4个不同浓度菌剂处理的效果,4%菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著,石油烃降解率可达到73%,大部分所测PAHs浓度显著降低,其中萘、蒽、苯并（a）芘和苯并（g,h,i）芘降解率分别达到了65.5%、57.7%、74.7%和55.5%,土壤微生物数量增加,多样性更为丰富。     

假单胞菌Nwu1-mu对陕北石油污染土壤的生物修复作用研究

选用假单胞菌Nwu1-mu对陕北地区石油污染土壤进行生物修复。通过检测修复过程中土壤样品的菌体生长数量、脱氢酶活性、表面张力和石油烃及其组分降解率综合考察了菌株对石油烃类物质的降解作用。结果表明,在不添加营养物质的前提下假单胞菌Nwu1-mu在60d内对石油污染土壤中的石油烃类物质降解率达到了86.5%,尤其对石油烃中的C24～C28和〉C28组分有突出的降解效果;菌株产脱氢酶和表面活性剂显示出了良好的性能,在石油烃类物质的降解过程中均起着关键的促进作用。假单胞菌Nwu1-mu显示出的强大的生物修复潜力及其不依赖于外来营养源的特性,为黄土高原的土壤生态环境修复提供了新的解决思路。     

不同石油污染程度土壤细菌群落多样性及优势菌群分析

  目的  探究辽河油田不同石油污染程度土壤中理化性质及细菌群落多样性和组成的变化规律,并对石油污染土壤中的石油降解菌进行分离培养和鉴定。  方法  采集了辽河油田不同石油污染程度土壤,采用高通量测序技术和化学分析法对土壤细菌群落组成和土壤理化性质进行测定,并进一步筛选出石油降解菌株。  结果  在出油口（A）、距离出油口50 m（B）和距离出油口150 m（C）采集的三个土壤样品,其土壤总石油烃含量分别为2467.44 mg kg?1、884.99 mg kg?1和141.63 mg kg?1,三个土壤样品具有不同的石油污染程度。石油污染显著提高了土壤总有机碳含量,土壤总石油烃含量与总有机碳含量呈现正相关（P < 0.001）。土壤细菌群落多样性和丰富度指数与土壤石油烃的浓度呈显著负相关（P < 0.01）。不同石油污染程度土壤具有不同的细菌群落组成和结构,土壤石油烃含量是影响细菌群落变化的主要因素。出油口石油污染土壤样品（A）中,变形菌门（Proteobacteria）为优势菌门,假单胞菌属（Pseudomonas）、假黄单胞菌属（Pseudoxanthomonas）、博代氏杆菌属（Bordetella）和伯克氏菌属（Burkholderia）为优势菌属。从出油口石油污染土壤（A）中分离出3株石油降解菌株,通过16S rRNA基因测序分别被鉴定为Pseudomonas baetica、黄褐假单胞菌（Pseudomonas fulva）和施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）,其石油降解率分别为37.2%、46.9%和57.8%。此结果与A样品高通量测序属水平组成分析相吻合,表明石油污染能够选择性富集土壤中具有石油降解能力的假单胞菌属。  结论  石油污染提高了土壤总有机碳含量,降低了土壤细菌群落多样性,富集了具有烃类降解能力的优势菌属,是造成土壤细菌群落组成和结构改变的主要因素,并筛选出具有潜在开发应用价值的石油降解假单胞菌株。     

12C6+重离子诱变海迪茨氏菌及其修复柴油污染土壤的研究

应用重离子束辐射改良海迪茨氏菌(Dietzia maris)菌株在降解方面的能力,将离子辐射学与环境修复学相结合,论证该菌在以柴油为代表的污染土壤中的修复能力.利用12C6+重离子能量为80MeV、LET为35.5keV·μm-1、吸收剂量率1Gy· min-1、辐射剂量为5～120Gy辐射具有降解石油烃的代表菌株Dietzia maris,经初选、复选筛选得到了突变菌株DMYR9,并对其在构建污染土壤样品中分解柴油率及修复前后土壤系统中酶活性相关参数与化学改良修复前后污染土壤样品相关数据进行对比分析.结果表明,土壤受柴油污染不久后过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶的活性呈现上升趋势,由突变菌体DMYR9修复后的污染土壤系统中脂酶活性呈现最低下降趋势,随着土壤中柴油被DMYR9降解,脂酶活性又不断降低,突变菌体数量及柴油降解率都具有很好的正相关性.突变菌株DMYR9进行生物修复的效果优于化学法修复,这对今后在土壤污染治理中开发利用此突变菌体具有指导意义,并具有较高的后续应用利用价值.     

两株真菌的分离及其在石油污染土壤修复中的作用

从石油污染的盐碱土壤中分离获得2株真菌,并对其生理生化性质进行初步研究。将2株菌扩大培养,制成混合菌剂,通过盆栽试验,以石油烃降解率、脱氢酶活性和土壤的微生物多样性等为指标,研究了不同剂量的混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明,添加菌剂各处理的石油烃降解率、脱氢酶活性和微生物多样性明显高于对照;石油烃降解率随菌剂加入剂量的增大而提高,加入8%的菌剂,70 d石油烃降解率可达63%,是对照组的1.44倍。     

石油污染土壤的生物修复技术研究

从炼油厂污水池底泥中驯化、分离、筛选,得到4种优势石油降解菌。采用摇床培养,研究了各优势菌和混合菌对石油烃的降解性能;采用黄豆、苜蓿和混合菌对石油污染土壤进行了植物-微生物联合修复试验。结果表明,4种菌和混合菌25天可将初始质量浓度为10000mg/L的石油烃依次降解74.36%、54.36%、78.19%、62.17%和83.73%;运行120天,苜蓿、黄豆试验田污染土壤中的石油烃减少46.83%和41.27%;外源混合菌的施加使两种植物的降解率分别提高到67.14%和56.92%。苜蓿或黄豆-土著微生物-外源混合菌联合修复石油污染土壤效果显著。     

黄河三角洲土壤土著菌的石油烃降解潜力

The bioremediation potential of bacteria indigenous to soils of the Yellow River Delta in China was evaluated as a treatment option for soil remediation. Petroleum hydrocarbon degraders were isolated from contaminated soil samples from the Yellow River Delta. Four microbial communities and eight isolates were obtained. The optimal temperature, salinity, pH, and the ratios of C, N, and P （C：N：P） for the maximum biodegradation of diesel oil, crude oil, n-alkanes, and polyaromatic hydrocarbons by indigenous bacteria were determined, and the kinetics changes in microbial communities were monitored. In general, the mixed microbial consortia demonstrated wider catabolic versatility and faster overall rate of hydrocarbon degradation than individual isolates. Our experimental results demonstrated the feasibility of biodegradation of petroleum hydrocarbon by indigenous bacteria for soil remediation in the Yellow River Delta.     

油泥高效降解菌的筛选及其性能研究

从胜利油田及河南油田分离筛选出6株除油菌,对单一菌株和XT-4、F-2、C-2、A-1和AB-1菌组成的混合菌进行了性能评价,并对混合菌降解石油烃的能力进行了研究。通过研究表明,混合菌在耐温、耐酸碱和耐矿化度方面均比单一菌种优越,混合菌具有更好的协同作用和对环境的适应性,其对含油量高和含盐量高的油泥具有很好的降解效果,当油泥含油量高达126g kg-1时,经过混合菌120d的降解,降解率可以达到61.35%。     

油污土壤修复微生物的筛选及其影响因素

[目的]探讨微生物原位修复的主要影响因素及水平(正交设计)之间的关系,为石油污染场地生物修复工程的参数设计提供一定理论依据。[方法]选取5因素4水平的正交设计,考察污染强度、营养物、氧化剂、表活剂、接菌量等因素对土壤修复效果的影响。[结果]以原油为唯一碳源经过初步筛选,获得16株石油烃降解优势菌,经过菌群复筛,获得2株偏利共生协同真菌DPF2,DPF4,协同降解率最高,7d达87.77%。选择其进行室内油污土壤的微生物修复模拟试验,60d石油污染强度为10的油污土壤降解率最高,可达94.12%。污染强度为25的油污土壤降解率为90.17%,SPSS数据分析表明生物修复影响的最大影响因素是氧化剂、表活剂和营养物,其次是污染强度、接菌量。[结论]初期添加表活剂、氧化剂、营养剂能对石油生物修复具有重要意义。污染强度仅在35d前有一定影响,在修复后期影响最小。在整个修复过程,接菌量方差均值与其他因素比较都最小,因此其因素水平对石油降解能力的影响不显著。     

低分子量有机酸作用下土壤中菲和芘的残留及形态

采用微宇宙试验方法,以菲和芘为多环芳烃(PAHs)代表物,研究了几种低分子量有机酸作用下黄棕壤中菲和芘的残留和形态。结果表明,老化60 d后土壤中菲和芘的残留含量明显减少;不施加有机酸的对照土壤中,菲和芘的残留含量为10.13和29.18 mg kg-1,去除率为87.33%和63.50%。与对照相比,供试浓度(0～64 mg kg-1)范围内,柠檬酸、草酸、酒石酸等3种低分子量有机酸作用下土壤中PAHs残留含量提高,去除率减小,表明供试条件下有机酸抑制土壤中菲和芘的降解;进一步分析发现,少量(≤4 mg kg-1)的有机酸即可对PAHs降解产生高的抑制效果。微生物降解在PAHs的去除中起重要作用,且芘比菲更抗微生物降解。供试条件下,可脱附态和有机溶剂提取态是土壤中菲和芘存在的主要形态,而结合态残留占总残留的比例很小(<8.5%)。3种有机酸均提高了土壤中可脱附态和有机溶剂提取态菲和芘的残留含量,施加有机酸使土壤中菲和芘的可脱附态含量较对照分别提高了46.67%～749.1%和1.83%～80.20%,有机溶剂提取态则提高了8.73%～375.2%和22.63%～114.3%;低分子量有机酸作用下结合态的菲和芘含量仍很小。     

石油污染盐碱土壤的淋洗施肥修复

采用淋洗施肥修复方法处理石油污染盐碱土壤,评价该修复方法对石油污染盐碱土壤的修复效果,并且采用最大或然数法和Biolog方法对土壤微生物数量和微生物群落水平生理特性进行研究。结果表明,经过182d的培养,淋洗施肥处理中油和脂的降解率分别比对照处理和施肥处理高（19.7±4.3）%和（13.8±3.4）%,土壤盐分去除率分别比对照处理和施肥处理高（66.5±2.9）%和（41.3±6.2）%,说明该处理是一种修复石油污染盐碱土壤的有效方式。淋洗施肥处理明显提高异养细菌、石油烃降解菌、烷烃降解菌和多环芳烃降解菌数量和土壤微生物活性,促进了微生物对土壤中油和脂的降解。此外,淋洗施肥处理提高了土壤微生物Shannon多样性指数和Simpson指数,促进了微生物种群的稳定,这暗示着土壤微生物种群正在逐渐恢复。     

Soil microbial community dynamics and phenanthrene degradation as affected by rape oil application

The effects of rape oil application on soil microbial communities and phenanthrene degradation were characterized by examining phenanthrene concentrations, changes in microbial composition and incorporation of [¹³C] phenanthrene-derived carbon into phospholipid fatty acids (PLFAs). A Haplic Chernozem was incubated with and without rape oil in combination with and without phenanthrene over 60 days. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis showed a net reduction in extractable phenanthrene in the soils treated with rape oil but no net reduction in the soils without rape oil. Rape oil application increased the total PLFA content and changed microbial community composition predominantly due to growth of fungal groups and Gram-positive bacterial groups. Under rape oil and phenanthrene amendment all detected microbial groups grew until day 24 of incubation. The ¹³C PLFA profiles showed ¹³C enrichment for the PLFAs i14:0, 15:0, 18:0, 18:1ω5 and the fungal biomarker 18:2ω6,9 under rape oil application. Fungal PLFA growth was highest among detected all PLFAs, but its ¹³C incorporation was lower compared to the Gram-positive and Gram-negative bacteria PLFAs. Our results demonstrate the effect of rape oil application on the abundance of microbial groups in soil treated with phenanthrene and its impact on phenanthrene degradation.     

一株副球菌对污染土壤中多环芳烃的降解研究

从受多环芳烃(PAHs)长期污染的土壤中分离到一株降解PAHs的噬氨副球菌(Paracoccus aminovorans)HPD-2.使用HPD-2的菌液对PAHs污染的土壤进行了2周的生物降解试验,结果表明加入HPD-2能够明显提高土壤中PAHs的降解率.加菌土壤中PAHs的总去除率为22.9%,PAHs各组分的降解率在19.5% ～ 36.2% 之间.其中三环PAHs的降解率最高(36.1%),五环次之(26.0%),四环的最低(20.9%).对土壤微生物的计数结果发现,HPD-2的加入显著提高了土壤中细菌的数量,而对放线菌和真菌的影响不明显.PCR-DGGE分析结果表明,降解过程中HPD-2可能成为土壤中的优势菌.以上结果表明该菌株在PAHs污染土壤的生物降解中具有较好的应用前景.     

石油烃污染对土壤持水特征及水分有效性的影响

石油烃污染土壤已经成为我国一个严重的环境问题,污染后的土壤理化性质发生改变,直接影响土壤的持水特性及水分有效性,确定石油烃污染对土壤持水特征和水分有效性的影响及其程度可为揭示石油烃污染对土壤性质的影响提供新的科学认识。通过人工配置柴油和原油不同污染浓度污染的黄绵土,利用离心机法测定土壤水分特征曲线,分析了土壤的持水特征与水分有效性。结果表明:(1)不同浓度柴油与原油污染土壤后,水分特征曲线均位于未污染土壤的下部,其中原油污染的影响更甚。(2)水分特征曲线van Genuchten模型参数θ_s、θ_r随着污染浓度的增加呈现指数衰减,参数α值呈幂函数减小、n值出现随污染浓度对数增加的特点。(3)土壤的饱和含水量、田间持水量以及凋萎含水量均随柴油、原油污染浓度的增加出现下降趋势,表观土壤有效含水量随污染浓度表现出先降后升的U字形的变化模式。无论原油还是柴油污染土壤,均会影响土壤的持水特征和水分有效性,影响的大小与石油烃的类型和浓度密切相关。     

多环芳烃微生物降解机理研究进展

主要阐述了微生物降解PAHs的机理,比较了典型微生物种类芽孢杆菌(Bacillus)和分支杆菌(M.vanbaalenii PYR-1)对同种PAHs菲的代谢过程不同之处,并分析了分支杆菌(M.vanbaalenii PYR-1)对菲和芘的代谢机理,指出微生物氧化降解PAHs主要从其K区和湾区开始,而K区氧化是有毒PAHs降解的主要可能途径,资料显示真菌比细菌对苯并[a]芘的降解能力更强,同时给出了微生物代谢菲、芘和苯并[a]芘的降解图,以便做进一步研究。