秸秆载体腐解对微生物修复石油污染的影响

以一种农作物秸秆(简称MG)为载体,采用高效石油烃降解菌群制备固定化微生物,在花盆中模拟石油污染土壤的原位修复。在污染土壤中分别加入秸秆（MG）、游离菌、秸秆（MG）+游离菌、秸秆（MG）固定化微生物,并以只含土著菌的土壤样品为对照,定期测定不同修复方式下土样中石油烃、腐殖质、胡敏酸含量和微生物数量,考察微生物对石油污染土壤的修复作用及MG腐解对修复的影响。结果表明,随着修复的进行, MG在土壤中逐渐腐解,土壤中腐殖质和胡敏酸质量分数明显增高,加入固定化微生物的土样中腐殖质和胡敏酸质量分数增长率最高,分别增加了4458%和3927%;加入固定化微生物的土样修复35 d的石油烃降解率最高,达到4178%,且微生物数量最多,其次为添加MG+游离菌的土样,石油烃降解率为 3175%,均高于只含游离菌土样的石油烃降解率2783%。载体MG腐解产生的腐殖质和胡敏酸对石油污染土壤的修复起到了明显的促进作用。     

响应曲面优化固定化微生物修复石油污染土壤

采用秸秆载体DG吸附高效石油降解菌SJ5-1制备固定化微生物。在花盆中模拟固定化微生物修复石油污染土壤,采用单因素实验考察wC∶wN∶wP(有机质、全氮、速效磷的质量分数的比值)、含水率、接种量对石油烃降解率的影响,再通过Design-Expert 8.06响应曲面法设计实验,建立多元二次回归方程预测模型,进一步确定固定化微生物的最佳实验参数组合,并在最佳参数条件下验证模型的准确性。结果表明,预测模型准确;在土壤含油率为4.72%(质量分数)时,固定化微生物修复35d,响应面优化得到固定化微生物最佳降解条件为wC∶wN∶wP=100∶9.79∶1,接种量10.34%、含水率17.8%(质量分数),石油烃降解率为42.4%,高于单因素最优条件时的40.8%;对石油烃降解率影响的显著性从大到小的因素依次是接种量、含水率、wC/wN。     

固定化微生物对石油污染土壤生物学特性的影响

在固定化微生物对石油污染土壤修复35d的过程中,考察了土壤脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶活性及细菌数量几种生物学特性的变化规律,进一步分析其石油烃降解率变化与酶活性、细菌数量之间的相关性,并以添加游离菌、秸秆及土著菌的土壤对照。结果表明,固定化微生物修复石油污染土壤的各个阶段,细菌数量、酶活性均高于对照组,石油烃降解效果最好,降解率高达40.8%;土壤的脲酶活性与其石油烃降解率的相关性最显著,相关性系数为0.994,可以作为固定化微生物降解石油污染土壤效果的指标。     

SDBS残留对微生物修复石油污染土壤的影响

为探究表面活性剂清洗对微生物修复石油污染土壤的影响,模拟实际石油污染土壤微生物修复,考察不同十二烷基苯磺酸钠(SDBS)添加量的土壤修复过程中总石油烃降解率的变化情况,探究了SDBS对微生物修复石油污染土壤效果的影响;比较了不同微生物法修复石油污染土壤的实验方案,确定了最佳微生物修复方式。结果表明：少量的SDBS残留对后续微生物修复有促进作用,但SDBS残留质量分数大于1 mg/g时,则不宜于石油污染土壤的生物修复;土著菌+秸秆固定化微生物和土著菌+游离高效降解菌+秸秆2种修复方式,启动快,降解率的增速大,修复效率高,可以实现石油污染土壤快速和持续修复。     

秸秆与微生物协同修复石油污染土壤

选择小麦秸秆协同Alcaligenes spJ 1和 Arthrobacter spJ 2混合菌进行石油污染土壤修复,研究秸秆与微生物协同修复石油污染土壤的效果。设计腐解实验,考察秸秆腐解对微生物吸附的影响;设置秸秆固定化微生物（IMM）、秸秆 游离菌（STM）2组修复实验,以游离菌（CP）为对照,考察秸秆、微生物的2种协同修复方式IMM、STM对石油污染土壤修复效果的不同和秸秆腐解的差异。结果表明,随着秸秆腐解程度的加剧,秸秆对微生物的吸附性能变差,可能与腐解过程秸秆的结构变松散有关;IMM组石油烃降解率较高,秸秆腐解较快,比STM组石油烃降解率高10%,腐殖酸质量分数多30 g/kg;石油烃降解率与腐殖酸含量的相关关系比较显著,相关系数为0906;IMM对土壤的修复效果更好。     

腐植酸对石油污染土壤特性和生物修复效果的影响

为研究腐植酸对石油污染土壤生物修复的影响,考察了不同腐植酸含量对石油污染土壤特性以及在低含水条件下对石油污染土壤土著微生物修复效果的影响,探究了腐植酸在干旱少降水地区修复石油污染土壤的可行性。结果表明,土壤腐植酸质量分数为100 mg/g时有利于调节土壤的C/N质量比,有利于土著微生物对速效磷的利用,土著微生物酶活性比对照土壤样品有显著提高;在低含水率条件下,腐植酸质量分数为100 mg/g土壤样品的30 d石油烃降解率达到277%,而对照土壤样品只有5.9%。      

应用SPSS软件分析石油污染土壤微生态环境

为了对石油污染土壤进行更加有效的生物修复,应用统计分析软件SPSS分析石油污染土壤微生态环境构成要素间的典型相关性,优化提高微生物生长代谢的环境条件,并运用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术考察石油污染对土壤微生物群落结构及多样性的影响。结果表明,土壤中有效的氮、磷质量分数,含水率和石油污染程度是石油降解菌生长繁殖的限制因素,因此在生物修复过程中,投加适量的氮、磷营养,适当地提高土壤含水率会增加降解菌数量,可以提高石油污染土壤的修复效率;石油污染土壤中存在常见的石油烃降解菌;石油污染一定程度上使微生物种群趋于单一化和功能化,微生物种群多样性降低。通过上述研究可为调控和优化石油污染土壤的微生态环境以及识别优势群落提供客观可靠的技术依据。     

有机载体固定化柴油降解菌在海洋环境中修复效果的初步分析

海洋石油污染日益严重,且生物修复石油方法中的固定化技术已被广泛研究。但是,营养物质缺乏限制了固定化微生物的修复效果。本文以有机材料(玉米秸秆、玉米棒、玉米叶)作为载体,对固定化降解菌的柴油去除率,以及有机载体释放的营养物质(氮、磷)对固定化微生物的影响进行了研究。结果表明,有机载体释放了一定量的营养物质。此外,固定化降解菌的柴油去除率均超过游离菌。不同的固定化菌的柴油去除率的大小为玉米秸秆固定的降解菌的效果最优（79%）,其次为玉米叶固定的降解菌的效果(70%),最后为玉米棒固定降解菌的效果(43%)。这说明载体的多孔性和富含营养物质的特性有利于微生物降解柴油。并对降解过程中的不同载体释放的氮磷量的变化进行了研究。结果表明,在初始阶段,由于载体释放了足够的营养物质,柴油生物降解的速度较快;后期阶段, 由于载体释放的营养物质不足,柴油生物降解的速度缓慢。     

石油污染土壤生物修复过程中影响修复效果和土壤毒性的因素分析

研究了不同生物修复方式对油田区长期污染土壤的修复效果,分析了石油污染物同微生物变量及土壤理化性质变量的典型相关性。在90d的修复过程中,对土壤中石油烃、微生物性质变量、土壤理化性质变量以及土壤毒性进行测定。结果表明,添加氮磷钾复合肥、褐煤粉和诺沃肥的生物刺激方法对土壤中总石油烃及饱和烃的去除率最高。添加菌剂的生物强化方法对土壤中芳香烃和16种多环芳烃的去除率最高,且土壤毒性降低最明显。典型相关分析结果表明,土壤中总石油烃和饱和烃的降解与总异养菌数、脱氢酶活性、脂肪酶活性及氮的含量相关;土壤中芳香烃的降解与石油烃降解菌数有关,并对修复后的土壤毒性产生影响。     

堆肥污泥复合载体固定化微生物修复石油污染土壤

为了修复石油烃污染土壤并实现堆肥污泥的有效利用，以堆肥污泥和海藻酸钠作为复合载体，固定实验室筛选出的高效石油烃降解菌群制成复合载体固定化小球，用于修复石油烃污染土壤。考察了堆肥污泥质量分数、粒径大小对固定化小球性能的影响，通过扫描电镜观察堆肥污泥添加前后固定化小球中菌群的变化，比较了不同处理方法修复石油烃污染土壤的方案，确定了最佳修复方法。结果表明：当添加堆肥污泥的质量分数为1%时，固定化小球传质性能达到56%;当堆肥污泥的粒径从0.60 mm减小到0.25 mm时，石油烃的吸附率提高了17.14百分点；添加堆肥污泥制备的固定化小球处理土壤后，其内部可观察到的菌体数量明显增多，且降解后土壤中碳数≤15的石油烃占比增加，微生物群落丰度更高，是最佳的污染土壤修复方法。