生物表面活性剂强化的石油污染土壤生物修复研究

论文摘要

近年来,石油工业快速发展,伴随着石油的环境污染问题也越来越严重。微生物修复是降解环境中石油烃污染物的重要方法,然而石油烃的难溶性和难降解性是限制其生物降解的主要因素,引入表面活性剂是提高其生物可得性的一个有效方法。在修复石油烃污染的环境时,有一些微生物既能降解污染物,又能代谢分泌表面活性剂,提高石油烃的生物可得性。本文取环宇焦化有限公司污泥浓缩池的活性污泥为菌源,以石油为唯一碳源,通过液相驯化的方式驯化出稳定的混合菌,并从中筛选分离出产生物表面活性剂效果好的菌株,优化其环境因子,探究接种高产生物表面活性剂菌株以及外加鼠李糖脂强化混合菌修复石油污染土壤的效果。主要研究结果如下:（1）从徐州华裕煤气有限公司污泥浓缩池中的活性污泥中驯化得到一组石油降解混合菌。菌群的高通量测序结果显示,群落组分主要为:类芽孢杆菌属（Paenibacillus sp.）,不动杆菌属（Acinetobacter sp.）,假单胞菌属（Pseudomonas sp.）,金黄杆菌属（Chryseobacterium sp.）,产黄杆菌（Rhodanobacter sp.）,根瘤菌（Rhizobiales sp.）,红螺菌（Rhodospirillaceae sp.）,等。并从中筛选获得一株生物表面活性剂产生菌FDM1,在以柠檬酸钠为唯一碳源的无机培养基中培养五天后,能使发酵液的表面张力降低到37.1 mN/m,排油圈直径为6.5 cm。16S rDNA基因序列分析结果表明菌株FDM1是铜绿假单胞菌。菌株FDM1所产生物表面活性剂红外结果显示菌株FDM1所产生物表面活性剂的分子结构中含有的官能团主要有:羟基、C-H键、C-O-C键以及C=O键。（2）测定菌株FDM1在发酵培养基中的生长曲线,结果表明菌株在接种后416小时处于对数生长期,接种16小时之后进入稳定期。研究分别以柠檬酸钠、葡萄糖、牛肉膏、石蜡为碳源对菌株发酵的影响,结果表明菌株的最佳碳源为柠檬酸钠;探究分别以蛋白胨、尿素、NaNO3、（NH4）2SO4为氮源对菌株发酵的影响,结果表明菌株的最佳氮源为NaNO3。温度和pH对菌株发酵的试验表明菌株的最适环境因子为:温度为35oC,初始pH为7。正交试验结果显示菌株发酵的最佳条件为:pH=7,以5 g/L的NaNO3为氮源,30 g/L的柠檬酸钠为碳源,发酵温度为35 oC。（3）生物表面活性剂强化混合菌降解石油烃的实验结果表明:在水土比为10:1且含石油烃和混合菌的体系中,接种生物表面活性剂产生菌可以强化混合菌对石油烃的降解,石油烃的降解率随着菌株FDM1投菌量的增加而逐渐增加。混合菌群的接种量为10%,菌株FDM1的接种量为8%时,石油烃的降解率在培养时间为60 h时降解率达到最大为26.5%。在体系中,外加低于临界胶束浓度的鼠李糖脂对混合菌降解石油烃有抑制作用,外加达到或者高于临界胶束浓度的鼠李糖脂则可以强化混合菌对石油烃的降解。当鼠李糖脂的投加浓度为5 CMC,培养时间达到72 h时,石油烃的最高降解率可达29.8%。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 冯冬梅

导师: 周敏

关键词: 石油烃,生物修复,生物表面活性剂

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 中国矿业大学

分类号: X172;X53

总页数: 71

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