应用生物修复技术处理石油污染土壤

对辽河油田石油污染土壤进行微生物修复的可行性进行了试验研究。分离出4种对石油污染物有降解作用的细菌。研究表明：加入适当的N、P元素可加速生物降解;在H2O2和油酸钠的用量分别为8850mg/l和166mg/l时,24天内的生物除油率可达48%;原土壤的pH值对细菌活性的影响不大。     

微生物法处理落地原油油泥中烃类污染物研究

本文主要论述在好氧和厌氧情况下,对从油田被污染的土壤中分离纯化出四株能降解石油烃的细菌CHl—4进行一系列的生理特性实验,确定其生长的最适PH值,通过实验将其确定都为假单胞菌属。初步研究该菌株在好氧和厌氧条件下对烷和烯烃的大致代谢途径,再按照论文中微生物处理落地原油油泥的现场施工方案处理,使油泥中烃类物质含量处理后达国标GB4284—84含油＜3000mg／kg的要求。     

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。     

漆酶活性对石油污染土壤特性和微生物活性的影响

对土壤的石油污染问题进行分析,通过30d的花盆模拟实验,研究了不同漆酶活性对石油污染土壤特性及石油烃降解等土壤微生物活性的影响。结果表明:当土壤中漆酶活性为12U/g时,石油烃降解效果最佳,修复30d后石油烃降解率达到19.00%,比不调节漆酶活性的对照组提高了10.50百分点;漆酶活性提高有利于土壤持水性能保持,可以促进微生物的生长代谢及土壤中脱氢酶、过氧化氢酶的活性,进而促进石油污染土壤的生物修复效果。     

石油污染土壤生物原位修复技术试验

针对采油试验区原油特征及土壤环境,采用极限稀释法或平皿划线法,观察100株降解菌的菌落特征,通过斜面穿刺试验,获得菌株在固体中的扩散能力,测定目标菌株的石油降解能力。初选20株高效微生物菌株,研究了其降解能力与温度、p H值、表面活性剂和激活剂的关系,选取出以降解菌为主、适合试验区石油污染土壤的两种环境治理方案。在2口井上开展了现场试验,结果表明,DPF2和DPF4复合菌剂对石油污染土壤的现场修复具有良好的效果,石油烃浓度值降到3%以下,具有一定推广价值。     

原油降解菌苍白杆菌属的性能及菌株筛选

从克拉玛依油田六中区地层水中筛选并分离得到了一类具有原油降解和乳化功能的菌株,依据生理生化和16SrDNA特征,应为苍白杆菌属。实验研究发现,该菌生长最适宜pH值为6～9,最适温度为25～37℃,耐盐度为0～5%.以原油为唯一碳源,菌株发酵液的乳化指数达52%,在66 h后达到发酵稳定期,具有一定的乳化功能,能够消耗原油中的饱和烃和芳香烃以及轻质组分,使原油中的饱和烃相对含量从68.00%减少至53.73%,芳香烃、非烃和沥青质相对含量则分别由11.04%,14.10%和6.86%增加至12.44%,24.81%和9.02%,w(C_(21)-)/w(C_(22)+)和w(C_(21+22))/w(C_(28+29))分别由1.41和2.35减小至0.88和0.44,Pr/nC_(17)由1.53增加到13.43,Ph/nC_(18)从1.70显著增加至35.00,原油被菌株有效降解,为其进一步应用于现场驱油试验以及石油污染土壤等修复领域提供可能。     

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。     

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。     

3株润滑油高效降解菌的降解性能

以润滑油为唯一碳源,从石油污染土壤中筛选分离得到了3株润滑油降解菌,根据形态特征和生理生化试验对菌株进行了鉴定,并考察了各分离菌株的润滑油降解性能。结果表明,所分离的3株菌株中,G1为黄单胞菌属(Xanthomonas),G2为动胶菌属(Azotobacter),G3为假单胞菌属(Pseudomonas);3株菌株均能生物降解润滑油,其中G3的润滑油降解能力最强。菌株G1、G2和G3降解润滑油的适宜pH值分别为8.0、7.0和8.0,适宜的降解温度分别为20、30和30℃。3株菌株适宜的接种量均为10%,且100 mL培养液中润滑油的初始量不超过300μL。此外,培养时葡萄糖作为补充碳源,可不同程度地提高3株菌株的润滑油降解率。在最适降解条件,且1 L液体培养基中添加2.0 g葡萄糖时,菌株G1、G2和G3在3 d内的润滑油降解率分别达到66.4%、75.3%和86.1%。     

一株石油降解菌株的选育及其降解性能研究

从辽河油田石油污染土壤中选育获得5株具有降解石油能力的菌株,编号为PD1301~PD1305。在培养时间4 d、石油质量浓度5.0 g/L、温度30℃、培养基起始pH值为7.0的条件下,PD1301~PD1305菌株对石油的降解率分别为57.7%、39.0%、44.4%、33.5%和21.8%,PD1301菌株的降解性能最好。经菌体形态特征、菌落培养特征、生理生化鉴定和16S rDNA基因序列分析,PD1301菌株形成的单菌落呈圆形,黄白色,中间微隆起,表面光滑无皱纹,菌株为革兰氏阴性杆菌,无芽孢和荚膜,具有浓青素产生能力,与铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）菌株的16S rDNA全序列的同源性为99%,初步鉴定为Pseudomonas aeruginosa。考察了培养时间、石油质量浓度、培养温度和培养基起始pH值对PD1301菌株降解石油的影响。结果表明,1~4 d内是菌株的对数生长期,菌株对石油的降解率显著提高,培养时间大于5 d后,降解率变化较小;菌株降解石油能力随着石油浓度的升高而降低,在石油加量为5.0 g/L时的降解率最高（58.6%）;随温度升高,降解率先增加后降低,30℃时达到峰值57.7%;随培养基起始pH值增大,降解率先增加后降低,pH值为7.0时的降解率可达59.4%。     

一株石油烃降解菌纺锤芽孢杆菌的分离鉴定及其降解率环境影响因素研究

A hydrocarbon degrading bacterium KL2-13 was isolated from ten sites of oil contaminated soil in the Karamay oilfield. It was identified as the Bacillus fusiformis sp. bacterium based on its morphological and physiological characteristics and the 16S rDNA sequence analysis. The factors influencing the hydrocarbon degradation by the bacterium KL2-13 were determined. The test results have showed that the hydrocarbon degrading bacterium KL2-13 requires an optimum pH range of 6-8, and the optimum inoculation quantity is 3%. The low-concentration metal ions Fe2+, Mg2+ and Ca2+ can improve the degradation ability of the bacteria KL2-13.Atoo low concentration of Tween-80 does not show obvious promotion to the de- grading bacterium KL2-13, and an excessively high concentration can decrease the degradation ability of the bacterium, the best dosage of which is 2%. The hydrocarbon degrading rate reached 59.07%±0.37% under the optimum culture conditions.     

湄洲湾海洋细菌降解石油烃研究

研究了从湄洲湾海域分离的两个菌株HI和H2对石油的降解作用。实验测定了在5个不同源油初始浓度下的原油降解率,并考察了在原油初始浓度3000mg/l,6d的培养过程中,培养液的OD值及原油降解率的变化。分别以正十一烷,正十六烷,正二十四烷,萘和菲5种纯烃配制成3种混合烃养基,以考察两个菌株对芳烃及烷烃的降解能力。结果表明,两个菌株对烷烃和芳烃都有较高的降解速度和耐油性,但对底物的利用和对含N,P营养盐的要求有显著的不同,H1菌株不需要营养盐,对芳香烃降解特别有效;而H2菌株需要营养盐,对烷烃的降解较为有效。     

炼油厂碱液降解菌的选育和降解性能研究

针对炼油厂高浓度废碱液污染大、难处理的问题,从污泥中经过驯化分离,筛选出5株用于废碱液降解的优势菌,经过对5株菌降解化学耗氧量（COD）的比较,优势菌对废碱液的降解效果明显。对碱液生物处理中优势菌的降解条件进行初步研究,结果表明,菌种最适宜的处理条件为：温度35 ℃,pH值7,接种量为10%,玉米粉质量分数0.8%,MgSO4·7H2O 质量分数0.8%,玉米浆质量分数1.0%,菌株TK07-5在优化条件下进行碱液生物处理72h后,COD去除率可达81.2%。     

原油生物降解过程研究

为了研究烃类降解菌对原油的作用过程和对原油中主要烃类化合物的降解程度,本文利用筛选的烃类氧化菌以原油为唯一碳源,改变微生物对原油的降解时间,通过原油指纹分析技术定性、定量分析原油降解前后成分的变化情况。实验结果表明：高温烃类降解菌主要降解饱和烃,降解程度与链长度有关。链长度越短越易降解,直链比支链容易降解。随着时间的延长,原油饱和烃的相对含量下降,严重的生物降解可使正构烷烃完全降解。多环芳烃中的萘及其烷基化萘系列的降解也较明显。生物标志物基本不受生物降解的影响。随着时间的延长,原油成分变化明显,原油降解速率与细菌的数量和活性有密切的关系。     

采油复合菌的驱油机理

为改善宋芳屯油田的生产状况,从芳6区筛选到了3株以烃类为唯一碳源、兼性厌氧的驱油微生物菌种,并对其与原油的作用、代谢产物对原油物性的影响以及提高采收率的能力进行了研究。研究表明:这3株菌均具有产表面活性剂、产酸、产气活性,最适生长温度相近;它们均可以烃类为碳源、在油层温度下正常繁殖、兼性厌氧生活。组成的复合菌对原油中饱和烃、非烃等基本上都有降解作用。岩心试验表明,复合菌能显著提高采收率,并能在多孔介质中改善原油物性,使原油黏度、油水界面张力、pH值及蜡含量明显降低。该菌种能明显改善原油物性,具有很强的驱油活性。     

短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌采油机理及其在大庆特低渗透油藏的应用

针对大庆外围朝阳沟油田储集层和油水特性，筛选出短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）和蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）作为采油菌种。实验结果表明，实验菌株作用原油烃时只降解高碳链（C20以上）饱和烷烃，降解途径以氧化降解为主，代谢产物以饱和烷基酸为主，没有低碳饱和烷烃的生成。实验菌种性能评价结果表明：微生物作用后界面张力下降50％左右，产生多种有机酸；微生物可选择性降解原油中某些中—高碳数烷烃，使原油中的长链烷烃含量相对减少，短链烃含量相对增加，原油黏度下降40％左右，含蜡量、含胶量下降，流变性得到改善。物理模拟驱油实验表明微生物提高采收率幅度可达到6．7％。应用短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌等菌种在大庆朝阳沟特低渗透油田开展的微生物单井吞吐试验和微生物驱油矿场试验取得了理想效果。图7表4参22     

原油的厌氧细菌降解作用及其产物特征

原油的厌氧细菌降解作用和喜氧降解作用一样普遍存在,但它不仅仅只具破坏作用,而且能再生某些新的烃类,并能形成新的油气藏。我国许多所谓的浅层过渡气实际上是原油厌氧细菌降解作用的结果。原油厌氧细菌降解作用的产物具有甲烷碳同位素轻(δ¹³C₁<-5.5%)、乙烷碳同位素特别轻(δ¹³C₂<-4.0%)和单烃化合物碳同位素为负值异常(δ¹³C_n-3.7%～-5.3%)的特点。塔中地区的天然气至少混有20%以上的菌解甲烷。     

微生物降解天然气模拟试验

为研究天然气被微生物降解后组分及碳同位素组成的变化特征，在好氧条件下，进行了对降解原油及油井附近土壤中细菌的培养和富集，并将其接种到天然气的模拟降解试验中。结果发现：油田微生物能够对天然气烃组分进行降解，降解后iC₄/nC₄、C₀/nC₄、C₂/C₃、C₂/nC₄值升高，反映正丁烷比异丁烷、丙烷和乙烷更易被降解，丙烷比乙烷更易被降解；除CO₂的δ¹³C明显变轻以外，富集¹²C为7.4‰～11.9‰，重烃组分的δ¹³C变化均低于1‰，这可能与降解时间较短有关。组分及碳同位素组成特征均表明，相对于正丁烷而言，丙烷并未显示出优先被降解现象。少数样品接种的菌种中可能含有甲烷氧化菌，降解后甲烷δ¹³C变重，为1.8‰～1.9‰。     

脱蜡油组成与基础油性质之间的关系

通过对4种原油蜡油窄馏分的润滑油潜含量评价数据以及质谱表征数据分析,探究脱蜡油的质谱烃类组成与基础油收率、黏度指数的关系。基础油中饱和烃（P+N）组分全部来自脱蜡油,其黏度指数、收率、族组成都可以较好地用脱蜡油质谱烃组成含量预测,同时能预测轻质和中质芳烃(A1、A2)的收率。本研究的目的是替代润滑油潜含量分析中繁琐的柱分离过程,提高优质润滑油型原油筛选的概率。     

催化裂化回炼油加氢精制反应规律研究

通过考察工艺条件对催化裂化回炼油加氢精制反应的影响,得到加氢精制油中不同烃类以及S、N质量分数随工艺条件的变化规律。结果表明：链烷烃及环烷烃质量分数随工艺条件变化不明显;增加氢油体积比、反应时间、氢分压均可促进HDA,HDS,HDN反应进行,但当超过最佳氢油体积比时,继续增加氢油体积比,HDA,HDS,HDN反应效果基本保持不变;提高反应温度有利于HDS反应的进行,而由于热力学平衡限制,HDA、HDN反应均存在一个最佳反应温度,且HDN反应的最佳反应温度较HDA反应高;在相同加氢精制条件下,不同结构的多环芳烃有不同的加氢饱和活性,迫位缩合型多环芳烃较渺位缩合型多环芳烃难加氢。