高效石油烃降解菌的分离、鉴定及降解能力研究

论文摘要

随着石油工业的发展,石油给人们带来巨大经济利益,同时也对生态环境造成了巨大威胁。现有的石油污染处理方式主要包括物理技术、化学技术和生物技术等。其中生物修复技术,特别是微生物修复技术由于其费用低、效果好、无二次污染等优点,倍受人们瞩目。本文从长期被石油污染的土壤和水体中采集样品,以石油烃为唯一碳源,通过富集培养分离进行高效石油烃降解菌的筛选;通过形态观察、生理生化实验、16s rDNA全序列分析对筛选所得到的高效石油烃降解菌进行初步鉴定;对影响降解菌株生长和降解效率的相关因素进行实验,以确定各菌株在摇瓶中的最佳生长条件和石油烃降解条件,最后在温室内,通过研究高效石油烃降解菌、水稻、石油烃降解菌-水稻联合体系对石油烃污染土壤的修复实验来评估高效石油烃降解菌的实际应用效果。结果表明:（1）筛选所得到的两株高效石油烃降解菌都属于假单胞菌属,都能以石油烃为唯一碳源生长,在石油烃浓度为2000mg/kg时,降解效果最好;（2）两株高效石油烃降解菌在极端温度和pH条件下的降解效果不显著,通过单因素条件优化实验,其最佳降解条件如下:温度为35℃,pH为7.0,微生物接种量为3ml,N∶P为3～5,7天后,石油烃的降解率高达85%;（3）石油烃对植物的毒性实验结果表明石油烃浓度低于1000mg/kg时,对植物特别是玉米的根系生长有明显的促进作用,随着石油烃浓度的增加,植物根长逐渐降低。在降解实验中,水稻对石油烃表现了一定的降解作用（26.2%）,其对石油烃的的抗性高于玉米。水稻、高效石油烃降解菌以及水稻-高效石油烃降解菌复合体系对土壤中的石油烃降解率有显著差异,其中水稻-微生物联合体系的降解效率最高（53.3%）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 TPH污染的危害
• 1.2 TPH污染的修复
• 1.2.1 物理修复法
• 1.2.2 化学修复法
• 1.2.3 生物修复法
• 1.3 TPH降解菌的种类和相关基因
• 1.4 微生物降解TPH的机理
• 1.4.1 TPH在水中的溶解及在微生物表面的吸附
• 1.4.2 TPH在微生物细胞膜的运输
• 1.4.3 TPH在微生物细胞内的降解
• 1.5 降解条件对TPH微生物降解的影响
• 1.5.1 营养物质的供给
• 1.5.2 电子受体及氧化还原电位
• 1.5.3 温度
• 1.5.4 不同菌种的协作关系
• 1.6 微生物修复土壤石油烃污染的发展前景
• 第二章 菌种的分离、驯化和鉴定
• 2.1 主要实验仪器和药品
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验药品
• 2.1.3 石油烃来源:
• 2.1.4 培养基:
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种的培养
• 2.2.2 菌种的筛选
• 2.2.3 菌种的驯化
• 2.2.5 菌种的鉴定
• 2.3 实验结果与讨论
• 第三章 石油烃降解条件的优化
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 石油烃萃取方法
• 3.1.2 实验测定方法
• 3.1.3 石油烃降解条件优化
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 石油烃含量-色谱峰面积标准曲线的建立
• 3.2.2 石油烃萃取方法的重现性实验
• 3.2.3 两株石油烃降解菌在驯化前后降解效率的变化
• 3.2.4 菌株生长曲线的测定
• 3.2.5 环境因素条件对石油烃降解菌降解效率的影响
• 3.2.6 最优条件下石油烃降解菌生长曲线
• 3.2.7 最优条件下石油烃降解菌的降解曲线
• 3.2.8 石油烃增溶剂对降解效率的影响
• 3.2.9 添加吸附剂对石油烃降解率的影响
• 第四章 石油烃降解菌-植物联合降解试验
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 土样采集
• 4.1.2 供试油品及植物
• 4.1.3 供试菌种
• 4.2 研究方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 土壤石油烃污染对植物根长的影响
• 4.3.2 石油烃污染土壤中接入降解菌后对植物根长的影响
• 4.3.3 污染土壤中水稻-降解菌的联合作用对石油烃污染降解
• 4.4 讨论
• 第五章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表论文