论文部分内容阅读
根据新疆石油污染区的土壤污染状况,从石油污染的土壤中筛选获得了3株优势石油降解菌,并初步探讨了生物表面活性剂在菌株摄取石油过程中的作用机制;通过考察环境和生物因素对3株菌代谢石油能力的影响,及菌株代谢石油组份的范围,构建高效降解菌群,为最终将其应用于实际污染体系提供理论依据。主要结果如下:克拉玛依油田土壤受到不同程度的石油污染,土壤含油量波动较大,范围在5200-20345mg/kg,高于国家标准10倍以上,油田地区土壤污染严重,亟待治理修复。从石油污染土壤中筛选分离到3株优势石油降解菌,经鉴定DM-1和DM-3为芽孢杆菌属细菌,DM-2为假单孢菌属细菌,3株石油降解菌的最佳培养条件为温度30℃,pH 7.5,盐度0.5%。通过细胞表面疏水性、排油活性及生物表面活性剂抑制剂EDTA对菌株降解原油的影响等实验证实3株降解菌对原油的摄取依赖于其自身分泌的表而活性剂,增加油-水表面面积,从而提高其生物可利用性。研究表明3株菌产生表面活性物质是脂肽、脂蛋白类物质,菌株在对数生长期产表面活性剂,表面活性剂的产生是生长相关型,稳定期浓度达到最大。菌株DM-1、DM-2和DM-3产表面活性剂的最佳条件为pH7.5,温度30℃,盐度0.5%,在48小时达到最大产量,分别为1.78g·L-1,2.15g·L-1和2.75g·L-1。添加葡萄糖、蛋白胨、酵母粉和生物表面活性剂有利于3株菌降解利用原油,其中蛋白胨对DM-1和DM-3降解率的提高优于葡萄糖和酵母粉,而酵母粉有利于DM-2降解原油。生物与环境因素对3株降解菌代谢石油的能力有显著影响,通过摇瓶实验分别得到了3株菌在原油浓度为1%时的最优降解条件和最高降解率:菌株DM-1在pH为7、温度30℃、接种量10%,150r/min下培养7d的降解率为66.94%。菌株DM-2在pH为7.5、温度32℃、接种量10%,150r/min下培养7d的降解率为63.39%。菌株DM-3在pH为8.0、温度30℃、接种量10%,150r/min下培养7d的降解率为77.05%。此外,3株降解菌对石油中的饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质的利用能力有差别。菌株DM-1和DM-2对饱和烃和沥青质有较高的降解能力,而菌株DM-3对饱和烃和非烃降解效果较好,同时对芳香烃的利用能力较菌株DM-1和DM-2有较大的提高。根据3株菌降解底物成分的差异构建石油降解菌群,获得了高效菌群3、4、16组合,7d的降解率分别达到了83.33%、85.25%和83.06%,能够在较短的时间内有效地降解石油污染物。