烃降解菌的选育及其对海洋溢油生态修复室内模拟研究

论文摘要

随着石油工业的迅速发展,人们越来越多的涉及海上石油的开发,因此由于井喷、运输船舶的石油泄漏、撞船、沉船以及输油管道的泄漏等事故造成的海上溢油事故也时有发生,给海洋的生态环境带来了极大危害,因此需要采取及时有效的措施对溢油进行迅速处理。对溢油的处理通常采取三种方式:物理方法、化学方法和生物方法。其中生物方法经济效益和环境效益俱佳,具有广阔的应用前景。国内外学者对生物修复都进行了研究,但我国在这方面的研究起步比较晚,研究工作还不是很广泛。论文的研究内容分为六个部分。第一部分是文献综述;第二部分是海洋石油降解微生物的筛选及培养条件优化;第三部分是海洋石油降解微生物降解能力的测定;第四部分是生物表面活性剂对石油降解的影响;第五部分是海洋溢油生物修复的室内模拟研究;第六部分是结论与认识。本论文以青岛沿岸港口海水为试验对象,筛选出了4株适宜海洋环境的高效烃降解菌,全面考察了其对原油的降解能力,并初步研究了生物表面活性剂对原油降解的强化作用,最后对海水的生物修复进行了室内模拟研究,并运用GC-FID、GC-MS对原油中正构烷烃、芳香烃进行了定性和定量分析,详细考察了生物降解后原油族组分的变化,为海上石油污染的生物修复提供了理论基础。所取得的主要结论如下:1、从青岛港口海水中筛选出了4株适宜海洋环境的高效烃降解菌,根据传统的细菌鉴定方法将这4株菌鉴定到属,其中N1为脂肪杆菌属,N2为海球菌属,N3为微杆菌属,N4为动性球菌属。考察了温度、盐度和pH对优势菌生长的影响,它们都适合酸性偏碱性环境,具有一定的耐盐性,并能耐受较低的温度,适合海洋环境。定性考察了4株优势菌对纯烃的利用能力,结果表明这4株菌都能很好的利用正十六烷为唯一碳源生长,其中N4菌具有较宽的底物利用范围。对降解菌进行了混合降解实验,4株菌全部混合时对原油的降解效果最好,其降解原油的最佳pH=8,最佳盐度为NaCl %=3 %。生物表面活性剂可有效提高原油的降解率,在营养盐缺乏的海水中,可将原油的降解率提高17 %左右,先添加生物表面活性剂有利于原油降解率的提高。2、对海水的生物修复进行了室内模拟研究,设置了五组实验,考察了烃降解菌、营养盐、生物表面活性剂等对原油降解的强化作用。只添加菌液的总石油烃的生物降解率为34.19 %,添加菌液和营养盐的生物降解率为55.52 %,添加菌液和发酵液的生物降解率为46.10 %,三者都添加的生物降解率为61.43 %。本论文的研究结果可为海洋溢油生物修复的实际应用提供理论基础和技术支撑。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 文献综述
• 1.1 石油的概念和组成
• 1.2 海洋中石油的存在形态
• 1.3 石油污染的危害
• 1.4 海上溢油在环境中的转化和归宿
• 1.5 石油烃的降解微生物及生物降解机理
• 1.5.1 石油烃降解微生物
• 1.5.2 石油烃的生物降解机理
• 1.6 石油烃生物降解的影响因素
• 1.6.1 石油的理化特征
• 1.6.2 微生物种类
• 1.6.3 环境参数
• 1.7 海洋溢油生物修复技术的方式及应用研究
• 1.7.1 投加表面活性剂
• 1.7.2 投加高效降解菌
• 1.7.3 施加N、P 等营养源
• 1.8 本论文的研究目的和内容
• 1.8.1 研究目的
• 1.8.2 研究内容
• 第2章 海洋石油降解微生物的筛选及培养条件优化
• 2.1 实验材料和方法
• 2.1.1 实验仪器和材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.2.1 最大吸收波长的确定
• 2.2.2 标准曲线的绘制
• 2.2.3 石油降解菌的筛选和分离
• 2.2.4 石油降解菌的复筛
• 2.2.5 石油降解菌的生长特性研究
• 2.2.6 菌种的鉴定结果
• 2.3 小结
• 第3章 海洋石油降解微生物降解能力的测定
• 3.1 实验材料和方法
• 3.1.1 实验仪器和材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 实验结果和讨论
• 3.2.1 单菌株对纯烃降解的定性分析
• 3.2.2 培养时间对原油降解程度的影响
• 3.2.3 原油浓度对其降解率的影响
• 3.2.4 混合菌对原油降解能力的测定
• 3.2.5 混合菌株生长条件的优化
• 3.3 小结
• 第4章 生物表面活性剂对石油降解的影响
• 4.1 实验材料和方法
• 4.1.1 实验仪器和材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 实验结果和讨论
• 4.2.1 发酵液排油圈直径的测定
• 4.2.2 表面张力
• 4.2.3 生物表面活性剂的理化性质实验
• 4.2.4 生物表面活性剂对原油降解率的影响
• 4.3 小结
• 第5章 海洋溢油生物修复的室内模拟研究
• 5.1 实验材料和方法
• 5.1.1 实验仪器和材料
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 实验结果和讨论
• 5.2.1 石油烃浓度的变化
• 5.2.2 正构烷烃组分的变化
• 5.2.3 芳烃组分的变化
• 5.3 小结
• 第6章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 存在问题及建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文