固定化微生物应用于生物修复石油污染土壤

 从石油污染土样中筛选和纯化了2株降解石油污染物的高效微生物菌株H和F，以它们为生物活性物质，采用生物大分子仿生合成出的纳米多孔SiO₂为载体，通过表面吸附固定化方法将其固定，制备出固定化微生物。将固定化微生物应用于含有石油污染物土壤的生物修复。结果表明，该固定化微生物对石油污染物50h一次降解率高达96.2%；通过8次的反复实验，50h的原油降解效果保持在85%以上。     

探讨石油污染土壤的微生物技术研究

随着我们中国社会的不断发展,能源和环境问题成为了我国社会经济发展过程中所面临的突出问题.石油对土壤的污染主要是来源于在石油勘探、开采、运输、储存、加工以及生产过程,而石油开采工作过程中的落地原油受到地球的吸引,在毛细血管力的作用下沿土壤深度方位迁移并出现平面扩散,因此在油井区域的周遭大部分面积的土壤会更容易受到石油的污...     

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。     

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。     

改性秸秆载体固定化微生物修复石油污染土壤

采用酸性氧化改性秸秆XMG以增强其对微生物的吸附,考察改性剂浓度、改性时间和改性温度对XMG表面官能团含量和吸菌性能的影响;以改性XMG为载体制备固定化微生物用于石油污染土壤的修复,考察其修复效果。结果表明,采用10 mol/L的乙酸在70℃下改性30 min获得了最佳改性XMG,其酸性官能团中羧基摩尔浓度从改性前的0.08 mmol/L增至0.19 mmol/L、内酯基摩尔浓度从0.34 mmol/L增至1.28 mmol/L、羟基摩尔浓度从0.12 mmol/L增至1.07 mmol/L,微生物的吸附量(OD600)从0.209增至0.297,表明改性XMG更有利于吸附微生物。改性XMG固定化微生物与未改性XMG固定化微生物相比,35 d修复石油污染土壤的石油降解率从40.3%提高到了42.9%。     

固定化微生物对石油污染土壤理化性质的调控作用

选取粒径为40目秸秆DG为载体,采用吸附法固定高效石油降解菌SJ-1,制成固定化微生物。调节石油污染土壤样品的C、N、P质量比为100∶10∶1、含水率为18%、pH值为7.2,采用秸秆、游离菌、固定化微生物于室内花盆中进行模拟修复实验,并与土著菌对照,考察35d修复过程中石油烃降解率,土壤pH值,土壤中速效磷、有机质、全氮含量的变化规律,研究固定化微生物对石油污染土壤理化性质的调控作用。结果表明,在采用秸秆、游离菌、固定化微生物和土著菌修复石油污染土壤的4种方法中,采用固定化微生物修复的方法对土壤具有一定的保水性,对土壤pH值有缓冲作用,并可提高土壤营养物质含量,对有机质、全氮和速效磷的利用率高,而且三者下降速率快,从而得到40.8%的最高石油烃降解率。     

油污染土壤的微生物处理技术

在石油的勘探开发、加工以及储运过程中，由于跑、冒、滴、漏等客观原因造成油污染土壤现象，影响植物生长，降低土质，污染地下水，威胁安全供水。石油污染物进入土壤后，多种因素同时制约着污染物的生物降解。随着石油工业的发展，石油污染将会日趋严重，相应的处理技术也会相继出现，目前，治理油污染土壤的方法主要有焚烧法、固化法，热脱附法、洗涤法、微生物法等。     

石油污染土壤微生物群落分布特征

采用高通量测序法研究东营某炼油厂不同污染程度的土壤中细菌、真菌和古菌的群落结构,分析石油污染对土壤微生物群落结构的影响.结果表明:微生物群落可操作分类单元(OTU)数量随着油污土壤油含量的增加先增多后减少;Beta多样性与土壤石油污染程度有一定的关系;受污染程度相近的土壤样品,微生物群落结构的相似度较高.细菌、真菌、古...     

PCR-DGGE技术用于石油污染土壤中微生物群落结构多样性的初步研究

 摘要：采用现代分子生物学技术,结合传统的富集培养过程,直接从土壤中提取细菌总DNA和从培养基富集培养的菌体中提取总DNA,并对基因组总DNA中16S rDNA V3可变区进行聚合酶链式反应(PCR)扩增和变性梯度凝胶电泳(DGGE)测定,对油田某区块石油污染土样微生物群落和多样性进行初步研究。结果表明,年代较久的石油重度污染土壤菌群数量少于轻度污染土壤,经人工堆肥处理的土壤生物多样性明显优于未进行人工处理的污染土壤;经堆肥处理的土壤中微生物多样性在纵向上也存在差异,中层土微生物多样性明显,表层土最不明显;不同污染土壤中存在一定数量相同的优势菌群,但也表现了相当的差异性,经堆肥处理的污染土壤中微生物群落组成的相似性在纵向上也存在差异。     

石油污染土壤处理方法及其实例应用

介绍了石油污染土壤处理方法,包括原位修复技术的物理方法、化学方法、生物修复技术、植物修复技术,以及异位修复技术的预制床法、堆肥法和生物反应器法.并结合实际案例,提出石油污染土壤的3种修复方案,为今后类似的处置提供了依据.     

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。     

固体微生物菌剂在克拉玛依石油污染土壤 生物修复中的应用

分析了克拉玛依石油污染土壤的理化性质,采用固体微生物菌剂对该土壤进行生物修复,考察了最优修复条件及修复过程中土壤微生物数量、酶活性和石油烃组分的变化。结果表明,克拉玛依石油污染土壤是以粉砂为主的灰漠土,含水率低,含油率高,弱碱性,土壤中三大营养元素（氮、磷、钾）的有效含量低,不利于微生物的生长繁殖。最优修复条件为土壤孔隙度55%、含水率25%、固体菌剂添加量5%、氮/磷摩尔比10、生物表面活性剂添加量05%,在此条件下经过60 d的生物修复,含油率由最初的407%下降到181%,降解率为5553%,小于C27的正构烷烃得到了明显的降解,土壤中的微生物数量、酶活性（脱氢酶活性、过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性）均有所提高。在生物修复过程中,单靠改善外在环境条件进行生物刺激,无法有效去除石油烃,添加微生物菌剂进行生物强化是去除土壤中石油类污染物的关键因素。     

不同温度下石油污染土壤中石油降解菌群的实验研究

为强化石油污染土壤的微生物修复技术,结合微生物纯培养技术和分子生物学方法,分析了石油污染土壤样品中微生物经不同温度（10℃和25℃）以石油为碳源驯化后的群落结构变化。从数量看,10℃条件下驯化土壤的细菌浓度 (6.2×105CFU／mL)低于25℃条件下下驯化土壤细菌浓度(4×108 CFU／mL)3个数量级;从组成看,25℃驯化的土壤群落中分离得到8种细菌,优势菌为Rhizobium（根瘤菌）和Bacillus（芽孢杆菌）;10℃驯化的土壤中分离得到11种细菌,优势菌为Arthrobacter（节细菌属）和Halomonas（嗜盐菌属）,10℃条件下的群落组成更具有多样性。可见,不同驯化温度对油污土壤微生物群落的组成具有较强的影响,低温条件下,微生物数量减少,但多样性反而可能增加;2种温度条件群落组成的相似性低。本研究为石油污染土壤的生物修复提供了菌种资源,并对菌剂投加中微生物群落组成的调控提供理论依据。     

紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复石油污染土壤

选择紫花苜蓿协同铜绿假单胞菌进行石油污染土壤修复,探究植物-微生物联合修复石油污染土壤的效果及作用机理,并考察了石油初始含量、植株种植密度、菌剂投加量及营养物对紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复效果的影响。结果显示,紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复效果明显优于单一紫花苜蓿或铜绿假单胞菌修复,经过56 d的修复,土壤中石油的去除率高达72%。在联合修复体系中,植物与微生物表现出明显的互生作用。当污染土壤中石油初始质量分数为0.6%,紫花苜蓿种植密度为20棵/dm²,土壤中铜绿假单胞菌菌剂投加量为20 g/kg时,污染土壤的修复效果最佳且修复体系能够得以充分利用。适量的氮、磷营养物添加可进一步改善紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复效果。     

无金属碳材料-铁氰化钾阴极系统用于微生物燃料电池产电性能的研究

本文中,我们设计了不含金属的碳材料电极板(150 mm×150 mm),并考察了电极板流通通道以及不同表面粗糙度对微生物燃料电池(MFC)性能的影响。由于电极表面没有涂敷任何催化剂, 因此价格便宜,且拥有良好的耐久性。实验过程中发现,电极表面粗糙度以及不同阴极电子受体(K3Fe(CN)6和空气)均可以影响MFC的性能。结果表明,当电极表面粗糙度增加1.41倍时,MFC的功率密度增加了1.56倍。随着K3Fe(CN)6浓度上升,MFC的功率也逐步提升。当K3Fe(CN)6的浓度达到30 mM时,MFC的功率密度高达1260 mW/m2,该值分别是空气为阴极反应物时的21.4倍(59 mW/m2)和K3Fe (CN)6 +空气为反应物时的1.3倍(1005 mW/m2)。该结果表明,K3Fe(CN)6浓度适中时,对MFC功率有着积极的作用。以K3Fe(CN)6为阴极液时,库伦效率、能量效率以及COD降解率的最高值分别达到了34.2%,13.3%以及73.5%。根据Butler-Volmer方程公式,我们计算了MFC的超电势损失。通过计算结果可知,欧姆损失与传质损失均远低于活化损失,而传质损失的最高值不超过3 mV,故可以忽略不计。理论计算的结果表明,随着K3Fe(CN)6转化率的升高,阴极电势逐渐降低,当转化率达到0.99时,其电势只有0.31 V。而对于阳极,pH值是否保持稳定对其电势的影响也很大。计算结果表明,当pH值随反应物转化率发生变化时,阳极的电势会急剧上升,该现象对MFC产电极为不利,因此阳极缓冲液的加入对MFC正常运转十分重要。     

不同铁基催化剂活化过硫酸钠修复石油污染土壤

目的 在活化过硫酸钠(Na₂S₂O₈)体系处理石油污染土壤中,采用不同形态的铁基材料作为催化剂,进行石油烃的去除研究。方法 通过室内模拟实验,比较了3种铁基催化剂(柠檬酸亚铁、零价铁、四氧化三铁)活化Na₂S₂O₈处理石油污染土壤,探究了氧化剂的持续性、污染物去除的有效性、可溶性碳氮含量和pH值的变化。结果 外加零价铁显著促进了石油污染土壤中总石油烃(TPH)的去除,反应10天后TPH去除率为53.39%,比对照组高出15.3%;外加铁基催化剂对溶解性有机碳和总氮含量的影响较大,后续若采用微生物手段联合修复,需要外加营养物质以调节至微生物生长适宜的碳氮磷比。结论 加入零价铁能够增加Na₂S₂O₈有效利用率,进而提高对TPH去除的持续性和有效性。研究结果对采用更多类别的铁基材料活化过硫酸钠技术处理有机污染土壤具有一定的参考价值。     

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。     

石油污染土壤热脱附修复的应用研究进展

热脱附技术由于适用范围广、处理时间短、处理效率高、污染物可回收,成为石油污染土壤修复领域的研究热点。为此,在剖析石油污染土壤热脱附机理的基础上,系统阐述了三种原位热脱附技术（电阻热脱附、蒸汽热脱附和热传导热脱附）和两种异位热脱附技术（直接热脱附和间接热脱附）在石油污染修复中的应用现状,最后指出石油污染土壤热脱附技术存在的问题和攻关方向,可为石油污染土壤热脱附技术的进一步推广应用提供支撑。     

石油污染土壤中喹啉降解菌Q5的筛选及其喹啉降解性能

 从胜利油田石油污染土壤中筛选分离到一株喹啉高效降解菌Q5，初步鉴定为革兰氏阳性芽孢杆菌。本文在好氧条件下对菌株Q5进行喹啉生物降解实验。实验结果表明：菌株Q5在30℃、碱性环境、适当的接种量和底物浓度下对喹啉有较高的降解率，不同的碳氮源条件对菌株Q5的降解效果有影响。菌株Q5在生物修复被喹啉及其衍生物污染的水体及土壤具有较高的潜在应用价值。