嗜盐菌强化石油污染土壤生物修复的可行性研究

被石油污染的土壤通常所含石油烃成分复杂并且盐碱化、板结化,其有效治理是目前亟待解决的重要课题.油田污染物通常具有石油含量高、成分复杂、矿化度高、可生化性差的特点,给微生物处理法带来一定难度,其关键是选用高效石油烃降解菌.嗜盐菌独特的细胞结构及嗜盐特性使其在油田污染治理中具有极大的潜在应用价值,为此综述了油田土壤污染的特点及其对土壤微生物的影响,嗜盐菌的特点、分类、嗜盐机制及其在石油污染治理中的应用,论证嗜盐菌在石油污染土壤修复中的可行性,指出了目前存在的问题和今后的发展方向.     

嗜盐菌强化石油污染土壤生物修复的可行性研究

被石油污染的土壤通常所含石油烃成分复杂并且盐碱化、板结化,其有效治理是目前亟待解决的重要课题。油田污染物通常具有石油含量高、成分复杂、矿化度高、可生化性差的特点,给微生物处理法带来一定难度,其关键是选用高效石油烃降解菌。嗜盐菌独特的细胞结构及嗜盐特性使其在油田污染治理中具有极大的潜在应用价值,为此综述了油田土壤污染的特点及其对土壤微生物的影响,嗜盐菌的特点、分类、嗜盐机制及其在石油污染治理中的应用,论证嗜盐菌在石油污染土壤修复中的可行性,指出了目前存在的问题和今后的发展方向。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

利用微生物修复技术对石油污染土壤进行处理是现代新型的一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。目前,越来越多的国内外学者在解决石油污染土壤问题中引进微生物修复技术。总结了石油污染土壤微生物修复技术的修复类型;能够降解石油烃类物质的微生物种类、复合菌群及利用基因工程构建石油高效降解菌;影响石油烃降解菌降解效率的多种因素,探讨了石油污染土壤的微生物修复技术中存在的问题及应用前景,以期为进一步研究提供参考。     

黄河三角洲盐碱地土壤性质与微生物对石油污染的响应

土壤理化性质与微生物组的变化是田间土壤污染风险评估和修复的重要指标。然而,土壤理化性质及微生物组如何响应石油污染尚不清楚。本研究以山东省某油田为研究对象,从运行中和长期废弃的油井附近采集石油污染土壤。研究了土壤理化性质、微生物组和土壤微生物共现网络变化。结果表明,土壤总石油烃、总碳、总氮、总硫和总磷的含量因石油污染而增加。相比对照,两种石油污染持续时间都会降低土壤pH值。另外,石油污染还降低了细菌和真菌的α多样性。同时,细菌α多样性与土壤总石油烃含量和电导率呈负相关,而真菌α多样性仅与土壤电导率呈负相关。此外,石油污染增加了土壤中变形菌门、子囊菌门、油杆菌属和镰刀菌属的相对丰度。最后,石油污染土壤微生物网络的节点数、连接数和模块化系数均下降。短期的重度石油污染会导致土壤理化性质和微生物组发生变化,并驱动形成低复杂程度和脆弱的土壤微生物网络。且自然恢复很难还原土壤性质和微生物网络结构。     

石油污染土壤微生物多样性的研究技术及进展

石油污染土壤是世界范围内普遍存在的环境问题,微生物作为土壤中最重要的生物类群,若受到石油污染的影响,其群落结构会发生相应的改变,研究土壤微生物多样性,对于土壤石油污染的生物修复以及评价石油污染对土壤生态系统的影响具有重要意义。根据石油污染对土壤微生物多样性的研究进展,系统地综述了目前常用的土壤微生物多样性的研究技术及其在石油污染研究中的应用,并对该研究领域进行了展望。     

盐渍化土壤中土著菌的石油烃降解潜力研究

自盐渍化地区(黄河三角洲)采集4种不同石油污染程度的土壤样品,从中筛选出高效降解石油烃的4个菌系和8个单菌株.分别以原油、柴油、烷烃和多环芳烃(PAHs)为底物进行培养,测定降解菌的生物量和降解率,研究其对不同底物的耐受浓度和降解潜力.结果表明,获得的石油烃降解菌为轻度嗜盐菌;不同菌株对不同底物的耐受浓度不同,混合菌系对不同底物的降解能力强于单菌株,对单一组分底物的降解优于复杂组分的底物;单菌株1-2、3、5、7能较好地降解PAHs并且对原油的降解能力高于柴油,单菌株1-1、4、6、8能够利用烷烃且对柴油的降解能力要比原油高;降解菌对柴油和原油的最高降解率分别可达78.4%和70.7%,对正十六烷和菲的生物降解率分别高达87.7%和88.1%,表现出较强的降解能力.研究结果表明黄河三角洲盐渍化土壤中土著菌对石油烃污染土壤具有较强的生物修复潜力.     

施用生物菌剂对油水淹地污染土壤的修复研究

从油水淹地污染土壤中获得石油降解菌,筛选出产表面活性剂降解菌1株(H-6)和优势菌6株(H-1、H-17、H-18、H-19、H-20、H-23),以H-6为中心,再任选3株优势菌株构建菌群,最终得到高效石油降解菌群C5(H-1、H-6、H-18、H-19),以秸秆为载体将C5菌群制备成固体生物菌剂(MA),通过室内培养试验和田间试验测定油水淹地污染土壤的石油含量、盐碱性指标及微生物性质,探究MA菌剂对油水淹地污染土壤的修复情况。室内培养试验和田间试验结果表明,污染土壤中石油的降解效果都很显著,MA菌剂中的细菌具有嗜盐菌的特征,使污染土壤的p H、电导率、全盐量、钠吸附比(SAR)和总碱度(TA)显著低于未添加菌剂处理,添加菌剂后污染土壤的微生物数量、微生物量碳、可溶性盐离子组成也都优于未添加菌剂处理。因此,MA菌剂对油水淹地这种油盐复合污染土壤具有较好的生物修复效果,为油水淹地污染土壤的大规模修复提供了技术支持。     

生物修复对黄土壤中石油烃的去除作用及影响因素

利用微生物法对石油污染黄土壤进行实验室模拟修复研究,通过测定修复过程中的不同组分烃、不同形态氮和有效磷含量,石油烃降解菌数量对修复效果及影响因素进行了评价。结果发现,经过5周的修复处理,生物刺激法处理的土壤中总石油烃、烷烃、多环芳烃的去除率分别为14.54%、21.98%、33.14%,土壤铵态氮含量由初始添加的210.4 mg·kg-1降低至97.2 mg·kg-1,土壤硝态氮含量在修复过程中基本保持不变。经过生物刺激修复的土壤中石油烃、烷烃、多环芳烃降解菌数分别为1.60×105、3.09×105、7.08×103,而未经修复处理的土壤中三种烃降解菌数量分别为2.69×10~4、2.57×10~4、4.07×103。结果表明利用生物刺激法可有效去除黄土壤中的石油烃。影响石油污染黄土壤生物修复作用的限制性因素为土壤中铵态氮和有效磷含量,与未经修复处理的石油污染土壤相比,生物刺激处理使土壤中烃降解菌数量增加。     

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。     

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,70d石油烃降解率可达63%,是对照组的1.44 倍.     

降解柴油嗜盐菌的筛选、鉴定及其降解特性

柴油污染对人类健康和生态环境构成了严重威胁,微生物修复成为柴油污染治理常用的方法。以柴油为唯一碳源,筛选获得35株可利用柴油的嗜盐菌,通过测定柴油降解率筛选得到1株高效降解柴油嗜盐菌B-18;通过测定表面张力、排油圈直径,以及进行免疫溶血实验,筛选得到1株高产生物表面活性剂嗜盐菌B-2。B-2排油圈直径可达6 cm,所产生物表面活性剂将发酵液表面张力从74.88 mN·m^-1降至27.15 mN·m^-1,对3%柴油的降解率为44.80%,将该菌鉴定为嗜盐盐渍微菌属(Salimicrobium sp.)。B-18对3%柴油的降解率可达54.00%,鉴定其为盐水球菌属(Salinicoccus sp.),GC-MS方法显示,该菌能降解碳链长度在14~29的烷烃。柴油体积分数为5%时,在Gibbons培养基(GM)中B-2和B-18对柴油的降解率可由原来在无机盐培养基(MSM)中的35.52%和45.62%分别提高至49.08%和53.46%;在GM中混合接菌B-2和B-18对柴油的降解率提高至68.50%,适宜降解条件为100 g·L^-1 NaCl,温度为37 ℃,初始pH为7.5,降解率最高达到70.45%。通过扫描电镜发现,B-2和B-18在降解柴油时发生了形态的典型变化,嗜盐菌表面形成黏性物质,细胞呈不规则团聚,从而加速对柴油的吸收降解。高盐环境下,复合菌系B-2和B-18在柴油污染的生物修复中具有较强的应用潜力。     

一株产酯酶中度嗜盐菌的筛选及酶学性质的研究

[目的]研究大庆采油厂附近盐碱地产酯酶的中度嗜盐菌菌株的形态和生理生化特点及其所产胞外酯酶的性质.[方法]利用平板筛选法分离得到一株产酯酶中度嗜盐菌,对其进行形态、生理生化和分子水平的鉴定,并对其产生的酯酶的部分酶学性质进行研究.[结果]初步判断产酯酶的菌株Z01为Gracilibacillus saliphilus strain YIM 91119;对酯酶粗酶液酶学性质的研究结果显示其最适反应温度为45℃,最适反应pH为8.5,酶反应最适NaCl浓度为10％;所产酯酶在50℃以下时稳定性好,对pH的碱耐受性好,对小于15％浓度的盐溶液耐性较好.[结论]分离得到了一株产酯酶活性较高的中度嗜盐菌.     

塔里木盆地嗜盐及耐盐菌的初步研究

本文比较了营养琼脂培养基、改良的GM培养基以及十分之一改良GM培养基在10%粗盐的选择压力下对嗜盐及耐盐菌的分离效果,用筛选出的最佳培养基对塔里木盆地40多种土样的嗜盐及耐盐菌进行了分离。结果表明:塔里木盆地嗜盐及耐盐菌主要是一些贫营养类群,十分之一改良的GM培养基分离效果最好。塔里木盆地的嗜盐及耐盐菌其数量在103～105cfu/g之间,且表现为农田>荒漠>沼泽沉积物,植物根际>林地,而不同菌落的种类表现为农田>沼泽沉积物>林地,植物根际>荒漠。分离得到的嗜盐及耐盐菌数量与土样中养分及盐分离子的含量之间并没有显著的相关关系表明不同生境下的嗜盐及耐盐菌可能具有不同种类。     

极端嗜盐古菌嗜盐特性研究及在废水处理中的应用

[目的]探讨极端嗜盐古菌的生理生化特性、最适生长条件以及对苯酚的降解效果。[方法]以一株盐生盐杆菌SYGJ-1为研究对象,分析了极端嗜盐古菌的生理生化特性以及不同生长条件(盐度、温度、pH)对其生长情况的影响,并探讨了该菌对苯酚的降解效果。[结果]极端嗜盐古菌SYGJ-1的最适盐度为19%,盐度17%或者25%时,生长量急剧下降;SEM图片表明,菌体在最适盐度时呈饱满短杆状,盐度小于15%时菌体呈球状,在盐度大于29%时会同时出现球状及长杆状菌体;最适温度为37℃,对数生长期为12~66 h;适宜pH范围为6.8~9.0;在苯酚浓度200 mg/L的培养基中生长良好,此时对苯酚的去除效率约为40%。[结论]极端嗜盐菌可有效降解有机污染物,并且菌体生长量与降解效率呈正相关。     

机油降解菌的分离及其降解特性研究

[目的]分离主要的机油降解菌,并研究其降解特性。[方法]从茂名炼油厂附近长期被石油污染的土壤中,分离机油降解菌株,并对其进行形态特征和生理生化特性的分析。同时进一步研究了该菌株对机油降解特性及影响因素。[结果]分离得到3株机油降解菌,其中1株初步鉴定为芽孢杆菌属。该菌株在温度为40℃、pH值为8．0、机油浓度为100mg／L、N源为NH4Cl的条件下生长旺盛,降解率达到47．2％。[结论]利用生物降解的方法可以更有效地治理石油污染。     

沿海滩涂土壤细菌、放线菌的分离与计数

我国沿海滩涂土壤中含盐量普遍都较高,有大量的微生物,其中有许多是嗜盐微生物。采用稀释涂布分离法和不同盐浓度的培养基,将适量土样稀释液与不同盐浓度的培养基在培养皿中混匀培养,各种程度的嗜盐微生物都能够很好地生长。通过平板菌落计数,测得滩涂土壤不同土层中不同微生物活菌数量及其生长的最适盐浓度。并对土壤可溶性盐分等项目进行了测定。初步掌握了沿海滩涂土壤不同土层中细菌、放线菌的数量及其分布规律。为沿海滩涂资源的开发利用提供了基础资料信息。     

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。