论文部分内容阅读
随着石油开采及石油工业的发展,石油已成为人类生存和发展的最主要能源之一。在石油开采、贮运及使用等过程中,由于事故、不正常操作和检修等原因,都会发生石油烃类的溢出和排放。石油污染给人类和环境带来巨大的危害,已威胁到人类和其他生物的生存和发展。因此,世界各地学者十分关注石油污染问题,积极寻求安全、经济、可靠的治理方法。近年来,随着现代生物技术的发展,微生物在环境保护方面的应用前景也越来越广阔。与物理、化学方法相比,石油污染微生物修复技术具有巨大的优势,已经成为人们研究的热点。本研究从长期受石油污染的土壤中分离得到一株有效石油降解菌,命名为Z1a-B,并对其进行鉴定；然后对其进行诱变处理以期获得高效石油降解菌,并对高效石油降解菌进行降解条件等方面的研究,得到了以下结果：1.通过富集、驯化和分离试验,筛选得到一株石油降解优势菌株,经摇瓶发酵培养测定其石油降解率为66.4%。2.采用血平板和排油活性试验检测发现,菌株Z1a-B能够产生生物表面活性剂,并且具有很强的溶血和排油活性,说明其具有较强的产生生物表面活性剂的能力。为进一步了解菌株Zla-B降解石油的能力,利用气相色谱-质谱联用仪(GS-MS)法对降解前后原油各组分进行分析,结果发现菌株Z1a-B对C12～C38中大部分长链正构烷烃都有很好的降解效果,说明该菌株具有很宽的降解谱,能够很好的降解石油污染物。3.综合利用菌落形态、个体形态及扫描电镜孢子形态,并辅助生理生化检测,初步鉴定菌株Z1a-B为链霉菌属白孢类群。4.以菌株Z1a-B为出发菌株,对其进行紫外诱变和紫外加LiCl复合诱变,对比诱变效果选择合适的诱变方式,诱变后进行平板预筛和摇瓶复筛,结果表明紫外加LiCl复合诱变的效果好于紫外诱变,利用紫外加LiCl复合诱变对菌株Z1a-B进行诱变处理,得到一株石油降解能力显著提高的菌株ZBⅡ-12。5.对比诱变前后菌株的菌落特征和降解能力发现,诱变后菌落形态发生变化,菌株ZBⅡ-12产生物表面活性剂的能力及活性有所增加,降解能力有所提高,降解谱变宽,能够降解更多种类的石油烃,降解也更完全。6.最适氮磷营养源和培养条件优化试验结果表明,菌株ZBⅡ-12的最适氮源和磷源分别为KN03和K2HPO4;其最适生长条件为初始pH值7.5,温度30℃,接种量8%,石油浓度7 g·L-1,并且pH值6.0～9.0时和温度20～42℃时菌株ZBⅡ-12的石油降解率都达到60%以上,说明其能耐受较大范围pH值、温度的变化。7.采用正交试验对石油污染土壤的室内生物修复研究表明,影响石油降解率各因素的主次顺序依次为接种量>KN03>K2HP04>锯末,土壤修复中石油降解的最优组合为KNO33 g·L-1、K2HPO40.75 g·L-1、锯末30 g·L-1、接种量8%。进行石油污染土壤修复处理时,添加适量的菌剂、氮磷源营养物、膨松剂,可以有效提高微生物的降解效率。通过对植物生长量的测量,与对石油污染物降解率的测定结果相符,更直观地反映了微生物治理石油污染的效果。8.固态发酵试验研究表明,固体培养基配比以用麸皮2 g、鸡粪40 g、草炭52.5 g、生石灰1.5 g或麸皮2 g、大米20 g、黄豆粉28g、生石灰1.5 g较佳。在这两种配比培养基中链霉菌生长快,长势好,产孢子量多。利用便宜易得的原料制备大量的孢子,可以直接用于石油污染土壤生物修复处理,该法生产的菌体活性高、便于储存和运输,有利于利用活体菌剂进行石油污染土壤生物修复处理的大规模推广和应用。