高效石油烴降解菌劑的制備及其在溢油污染海岸線生物修復中的應用.pdf

1、生物修復技術已發(fā)展成為高效、低成本、環(huán)境友好型的污染治理技術。在生物修復過程中，普遍采用生物強化即在污染場地接種經馴化的高效微生物來提高生物降解污染物的速率。但溢油污染海岸線生物修復是一項涉及污染場地特性、微生物生態(tài)結構及各種環(huán)境條件的復雜工程，所構建的石油烴降解菌群的組成及其對環(huán)境的適應性都會影響生物修復的過程。 論文從篩選高效石油烴降解菌和構建具有協(xié)同代謝作用的混合菌群出發(fā)，利用傳統(tǒng)生物技術手段和現(xiàn)代分子生物學手段，確定所構

2、建的降解菌群在溢油污染不同海岸線生物修復中的作用，重點闡明修復過程中微生物數(shù)量和種群結構的變化，確定影響溢油污染生物修復的主要因素。以期為具有協(xié)同代謝作用的混合菌群的構建及應用生物強化手段提高溢油生物修復效率提供基礎。主要內容有： 1、在選育具有不同功能的石油烴降解菌的基礎上，初步構建了對原油具有協(xié)同代謝作用的混合石油烴降解菌。 (1)以天津港六號碼頭沉積物為菌源地，分別以渤西平臺(BXPT)原油、正十六烷和多環(huán)芳烴為碳

3、源，采用連續(xù)富集篩選的方法，得到具有不同功能的混合菌群：原油降解菌群BXHH-1、烷烴降解菌群ALK-1和芳烴降解菌群PAH-1。PCR-DGGE分析結果表明：以原油為碳源得到的混合菌群落最為豐富，且基本包括了以正構烷烴和多環(huán)芳烴為碳源富集得到混合菌。這表明以原油為碳源所得到的混合菌在群落組成和結構上都優(yōu)于以正構烷烴和多環(huán)芳烴為碳源所得到的混合菌。 (2)通過平板分離法，從以原油、烷烴和多環(huán)芳烴為碳源的富集液中各分離出2株菌，分

4、別命名為TJ-1、TJ-2、TJL-1、TJL-2、DHD-1和DHX-1，經16SrDNA同源性鑒定，這6株菌分別為短小芽孢桿菌(Bacillus pumilu)、威尼斯不動桿菌(Acrnetobacter venetianus)、Oceanobacillus Picturae、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、門多薩假單胞菌(Pseudomonas mendocina)和皮氏羅爾斯頓菌(Ralstonia picke

5、ttii)。其中，TJ-1、TJ-2、TJL-1和TJL-2為烷烴降解菌，DHD-1和DHX-1為芳烴降解菌。 (3)以原油為碳源富集到的混合菌BXHH-1為基礎，復配芳烴降解菌DHD-1和DHX-1，構建得到新的混合石油烴降解菌BXHH-2。與原混合菌BXHH-1相比，所構建的新混合菌BXHH-2不僅對烷烴具有良好的降解能力，并且大大提高了芳烴的降解能力，從而有效的提高了BXPT原油的總降解率。這表明該混合菌對原油中的多種組分

6、的降解具有協(xié)同作用，因而在溢油污染的現(xiàn)場生物修復中具有良好的應用前景。 2.初步確定了所構建的高效石油烴降解菌劑在不同溢油污染海岸線現(xiàn)場修復試驗中的作用和使用條件。 (1)通過比較不同類型海岸線(粗砂-鵝卵石海岸線、細-中砂海岸線和粉砂-淤泥海岸線)可以看出：同一基質不同處理中，同時添加緩釋肥料和石油烴降解菌劑體系(A-3、B-3、C-3)的原油降解率最高，分別達到49.8％、66.9％和65.3％，比各自未處理的對照體

7、系分別提高28.4％、28.0％和29.8％；其次為添加緩釋肥料的體系，A-2、B-2和C-2試驗池，其原油降解率分別為43.2％、56.8％和64.3％，比各自未處理的對照體系分別提高21.8％、17.9％和28.8％。同時添加緩釋肥料和石油烴降解菌劑的體系所具有的高原油降解率，不僅是由于所添加的緩釋肥料為土著石油烴降解菌的生長提供了較為充足的營養(yǎng)鹽，還由于接種的高效石油烴降解菌能夠很快適應現(xiàn)場環(huán)境，大量生長繁殖，改變生物修復系統(tǒng)中的

8、微生物群落結構，從而有效的提高了各類石油烴組分的降解率。 (2)對于粉砂-淤泥基質溢油污染海岸線，同時添加緩釋肥料和石油烴降解菌劑的體系與只添加緩釋肥料體系的原油降解率接近，分別達到65.3％和64.3％，比未處理的對照體系分別提高29.8％和28.8％。該基質中氮、磷營養(yǎng)鹽的缺乏是限制其降解的主要因素，石油烴降解率的提高是由于緩釋肥料的加入提供了土著微生物生長所需要的營養(yǎng)鹽。接種的石油烴降解菌與土著菌相比，缺少競爭力而難以生長