降解HPAM的SRB菌株分离鉴定及降解特性研究

降解HPAM的SRB菌株分离鉴定及降解特性研究

论文摘要

本文以Hungate滚管法从大庆油田聚合物驱采出液中分离出11株具有硫酸盐还原功能HPAM降解菌,命名为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11菌株。其特征为形状短杆状或弧状,产硫化氢,兼性厌氧,可以淀粉、乳酸钠、葡萄糖、酵母膏、乙醇为碳源生长,生长情况各不相同;以利用硫酸盐和硫代硫酸盐作为电子受体,异化还原生成H2S,但不能利用亚硫酸盐和单质硫;因具有较高的降解率,所以S4、S7、S10菌株做16SrDNA鉴定,鉴定结果为3株菌均为肠杆菌属。分离得到的菌株分别以5%比例与1000 mg/L的HPAM溶液37℃混合处理7 d,均可使HPAM溶液的粘度下降,其中S4、S7、S10菌株的降粘率分别为11.8%、15.7%、13.3%,其余8株的降粘率在2.6%到11%之间。对11株菌进行了HPAM降解的试验,相同条件下培养10 d,混合菌株(1:1)的降解率为35.1%,高于任何一个单株菌。HPAM降解产物红外光谱扫描后,发现其分子侧链降解,部分官能团发生改变;降解产物经气质联机分析表明,聚合物发生断链生成多种低分子量的化合物。其中底物异丙酸异丁酯(C7H13O2)保留时间2.115min和2-甲基辛醇C8H17O保留时间为2.94min可能为HPAM被微生物作用后的产物。混合菌株单因素试验表明:在培养时间为10 d时,温度为40℃时,混合菌株的质量浓度减少率最高,同时粘度损失率最大;pH值而在7~8.5范围内降解率最高,在此范围内降解率差别不大;SO42-最佳的浓度为600 mg/L;在较低的HPAM浓度下(50mg/L、100 mg/L)降解率较好,在200 mg/L~400 mg/L,降解率最高,以后随着HPAM质量浓度的升高,其降解的效率是呈下降的,在高浓度时(2000 mg/L),降解率接近0。对pH值、温度、矿化度、HPAM浓度进行四因素三水平正交试验,最终确定降解最佳条件为pH为7.5,温度为40℃,HPAM浓度为800 mg/L。正交试验确定了最佳的降解条件,为以后的现场应用试验提供了理论依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 聚丙烯酰胺的概述
  • 1.2.1 聚丙烯酰胺的物理及化学性质
  • 1.2.2 聚丙烯酰胺潜在的危害性
  • 1.2.3 聚丙烯酰胺污染的现状
  • 1.3 聚丙烯酰胺(HPAM)处理的研究现状
  • 1.3.1 物理方法处理聚丙烯酰胺的研究
  • 1.3.2 化学方法降解聚丙烯酰胺的研究
  • 1.3.3 生物学方法降解聚丙烯酰胺的研究
  • 1.4 硫酸盐还原菌的特性与应用研究
  • 1.4.1 硫酸盐还原菌的概述
  • 1.4.2 硫酸盐还原菌的分类学地位
  • 1.4.3 硫酸盐还原菌的作用
  • 1.5 本文研究的目的和意义
  • 2 SRB菌株的分离与鉴定
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 样品来源
  • 2.1.2 工具酶及试剂
  • 2.1.3 仪器
  • 2.1.4 试剂配制及培养基
  • 2.1.5 PCR引物
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 SRB菌的富集
  • 2.2.2 SRB的分离纯化
  • 2.2.3 HPAM降解性检测
  • 2.2.4 SRB菌的鉴定
  • 2.2.5 16SrDNA的鉴定
  • 2.3 结果
  • 2.3.1 分离菌的菌落形态和特征
  • 2.3.2 分离菌对HPAM的降解性检验结果
  • 2.3.3 分离菌株细胞形态特征
  • 2.3.4 分离菌的部分生理生化特征
  • 2的耐受性'>2.3.5 分离菌对O2的耐受性
  • 2.3.6 11株菌对不同硫源的利用试验
  • 2.3.7 分离菌对不同碳源的利用情况
  • 2.3.8 16SrDNA的鉴定结果
  • 2.4 讨论
  • 2.4.1 不同方法分离纯化SRB菌
  • 2+及刃天青的作用'>2.4.2 Fe2+及刃天青的作用
  • 2.4.3 SRB菌的鉴定
  • 2.5 本章小结
  • 3 HPAM生物降解特性的研究
  • 3.1 材料
  • 3.1.1 菌株
  • 3.1.2 仪器
  • 3.1.3 培养基
  • 3.1.4 试剂
  • 3.2 方法
  • 3.2.1 HPAM的检测方法
  • 3.2.2 HPAM降解产物检测方法
  • 3.2.3 混合菌株降解率测定
  • 3.2.4 温度对混合菌的降解率影响试验
  • 3.2.5 pH值对混合菌的降解率影响试验
  • 3.2.6 矿化度对混合菌的降解率影响试验
  • 3.2.7 HPAM浓度对降解率的影响
  • 3.2.8 环境因子正交实验
  • 3.3 结果
  • 3.3.1 标准曲线
  • 3.3.2 HPAM降解产物的测定
  • 3.3.3 同等条件下混合菌株降解率与单菌株降解率的比较
  • 3.3.4 温度对混合菌株降解率的影响
  • 3.3.5 pH值对混合菌的降解率影响
  • 3.3.6 矿化度对HPAM降解率的影响
  • 3.3.7 HPAM浓度对降解率的影响
  • 3.3.8 四生态因子的正交试验
  • 3.4 讨论
  • 3.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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