胜利油田含油土壤生物修复技术研究

论文摘要

本论文研究了胜利油田含油土壤的生物修复技术。从胜利油田滨一污水站的含油土壤中通过富集和筛选得到具有较高原油降解能力的土著菌种,利用所得到的菌种进行实验室内含油土壤的生物修复实验,研究环境条件对生物修复的影响规律,并进行了中试实验以验证实验室研究结果。从胜利油田滨一污水站长期堆放的含油土壤中取样,进行菌种的筛选并分离纯化,在液体培养基中以石油为唯一碳源,接种入所得到的菌株,测定培养一定时间后培养基中石油含量的变化情况以推断菌株是否具有降解石油的能力,并计算出其降解石油的效率。得到两株土著高效降解菌,命名为S02、S04。在实验室内对所得石油降解菌S02、S04进行生理生化实验,利用细菌分类手册进行初步鉴定可知,S02、S04不是同一菌种,并研究了两种菌的复配液降解石油污染物的效果。在实验室内研究菌液用量、温度、土壤湿度、营养物质添加量、膨松剂种类及用量、表面活性剂种类及用量、翻耕频率和土壤粒径大小等条件对生物修复过程的影响,得到各因素对修复过程的影响规律。最后总结出适宜的生物修复工艺条件为:土壤湿度30%、膨松剂用量2.5%、菌液用量1.0×108cfu·（g干土）-1、表面活性剂的用量1500 mg·kg-1、N类营养物质用量为C:N=100:10,修复时温度在30℃左右。在实验室小试研究的基础上,进行中试规模的实验,考察了三种操作条件放大后的修复结果,总结放大过程中操作条件对修复过程的影响规律。最后,进行含油土壤微生物修复的动力学初步研究,得到了含油土壤原油降解的动力学方程,通过对速率常数的分析推断出各环境条件对修复过程影响的大小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第1章 文献综述
• 1.1 石油污染现状
• 1.1.1 石油污染物在环境中的迁移
• 1.1.2 石油污染物的危害
• 1.2 含油土壤的治理现状
• 1.2.1 含油土壤的物理化学方法
• 1.2.2 含油土壤的生物修复方法
• 1.3 石油污染土壤生物修复技术研究现状
• 1.3.1 原位生物修复
• 1.3.2 异位生物修复
• 1.3.3 生物修复应用现状
• 1.4 影响含油土壤生物修复的主要因素
• 1.4.1 含油土壤的性质
• 1.4.2 微生物的降解能力和活性
• 1.4.3 环境条件
• 1.5 含油土壤生物修复的发展趋势
• 1.6 本章小结
• 第2章 石油降解菌的筛选与鉴定
• 2.1 实验仪器与原料
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验原料
• 2.1.3 培养基与试剂的配制
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 石油降解菌的培养
• 2.2.2 石油降解菌的筛选
• 2.2.3 菌种纯化
• 2.2.4 菌种的性能比较与选择
• 2.2.5 菌种的鉴定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 筛选纯化
• 2.3.2 菌种的性能比较与选择
• 2.3.3 菌株鉴定
• 2.3.4 S02、S04 菌株复配实验
• 2.4 本章小结
• 第3章 含油土壤微生物修复工艺研究
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 土壤中含油量测定
• 3.1.2 土壤中菌数测定
• 3.1.3 土壤水解性氮的测定
• 3.1.4 土壤中速效磷的测定
• 3.1.5 土壤中呼吸强度的测定
• 3.2 生物修复影响因素正交试验
• 3.3 生物修复影响因素
• 3.3.1 温度对生物修复的影响
• 3.3.2 菌液用量对生物修复的影响
• 3.3.3 营养物质对生物修复的影响
• 3.3.4 土壤湿度对生物修复的影响
• 3.3.5 膨松剂对生物修复的影响
• 3.3.6 表面活性剂对生物修复的影响
• 3.3.7 土壤翻耕实验
• 3.3.8 土壤粒径分布的影响
• 3.4 长期修复过程检测与分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 含油土壤生物修复中试实验研究
• 4.1 实验方法
• 4.1.1 实验基地
• 4.1.2 实验方案
• 4.2 检测结果及分析
• 4.2.1 营养物质对含油土壤处理的影响
• 4.2.2 含油土壤粒径对修复效果的影响
• 4.2.3 翻耕次数对含油土壤处理的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 含油土壤微生物修复反应动力学研究初步
• 5.1 实验方法
• 5.1.1 实验设计
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 石油组分生物降解动力学研究
• 5.2.1 烷烃降解反应动力学
• 5.2.2 芳香烃降解动力学研究
• 5.2.3 胶质和沥青质的降解
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢