石油烃类污染土壤的微生物修复技术研究

论文摘要

生物修复技术治理石油污染土壤是近十几年来发展起来的高新技术,本文题旨在通过优化处理石油污染土壤的复合制剂来研究最佳石油降解方式。本文从大庆市石油污染土壤中筛选出XJⅠ、XJⅡ、ZJ三种高效石油降解菌。结合真菌孢子形态学特征以及ITS序列基因分子鉴定,鉴定菌株ZJ属于泡波曲霉属（Emericella）。结合细菌形态学、生理生化特征以及16S rDNA序列分子鉴定,鉴定菌株XJⅡ属于芽孢杆菌属（Bacillus）。考察了加入不同种类的膨松剂、表面活性剂、N源、P源、金属离子对石油降解率的影响。确定了各因子最佳种类及参数:加入占污染土壤质量的1.25%的玉米芯粉碎物,石油降解率达到最大,为56.88%;加入0.5‰的SDS与PE-23的混合液,降解率为54.69%;加入占石油含量6%的NH4NO3时,降解率为47.66%;加入占石油含量1%的K2HPO4时,降解率为63.17%;加入2 g ZnCl2,降解率为40.81%;2 g重金属离子Hg2+、Pb2+的加入降解率分别为13.98%、12.79%,低于空白对照实验单元的14.64%。通过正交实验考察了H2O2、NH4NO3、K2HPO4、混合菌液、膨松剂的施用量对降解率的影响。确定了最佳复合制剂工艺参数:加入占土壤质量1.2%的浓度为3%的H2O2、C:N:P为100:6:1、加入混合菌液体积为1%、加入膨松剂为1.25%时,石油降解率最高可达90.96%。本研究对微生物净化污染土壤方式提供了理论依据,对解决我国石油污染土壤问题具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 石油污染土壤修复的研究概况
• 1.1.1 石油及石油污染
• 1.1.2 石油降解技术的发展简史
• 1.2 石油生物降解机制的研究
• 1.2.1 烷烃的降解机制
• 1.2.2 芳烃的降解机制
• 1.2.3 卤代芳香烃的降解机制
• 1.3 污染土壤的生物修复技术
• 1.3.1 原位生物修复技术
• 1.3.2 异位生物修复技术
• 1.3.3 强化生物修复技术
• 1.4 影响石油降解的各种因素
• 1.4.1 石油的组成成分
• 1.4.2 微生物种类
• 1.4.3 营养物质
• 1.4.4 溶解氧
• 1.4.5 微生物的环境因素
• 1.5 展望
• 1.6 研究目的和意义
• 2 石油降解菌的分离及分类鉴定
• 2.1 材料
• 2.1.1 样品来源
• 2.1.2 工具酶和试剂
• 2.1.3 仪器
• 2.1.4 试剂配制
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 石油降解优势菌株的筛选
• 2.2.2 真菌ZJ的分类鉴定
• 2.2.3 真菌ZJ的分子生物学鉴定
• 2.2.4 细菌XJⅠ、XJⅡ的分类鉴定
• 2.2.5 细菌XJⅡ的分子生物学鉴定
• 2.3 实验结果
• 2.3.1 真菌ZJ的菌落、形态特征
• 2.3.2 真菌ZJ分子生物学鉴定结果
• 2.3.3 细菌XJⅡ、XJⅡ的菌落、形态特征
• 2.3.4 细菌XJⅡ、XJⅡ的生理生化特征
• 2.3.5 细菌XJⅡ的分子鉴定结果
• 2.4 讨论
• 2.5 本章小结
• 3 不同降解制剂种类对石油降解率的影响
• 3.1 材料
• 3.1.1 实验菌种
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 仪器
• 3.1.4 培养基成分
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 混合菌种的联合发酵
• 3.2.2 不同膨松剂对石油降解率的影响
• 3.2.3 不同表面活性剂对石油降解率的影响
• 3.2.4 不同的N源对石油降解率的影响
• 3.2.5 不同的P源对石油降解率的影响
• 3.2.6 不同的金属元素对降解率的影响
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 加入不同膨松剂的单元实验结果
• 3.3.2 加入不同表面活性剂的单元实验结果
• 3.3.3 加入不同N源的单元实验结果
• 3.3.4 加入不同P源的单元实验结果
• 3.3.5 加入不同金属离子的单元实验结果
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 4 石油降解复合制剂的正交实验分析
• 4.1 材料
• 4.1.1 实验菌种
• 4.1.2 主要试剂
• 4.1.3 仪器
• 4.1.4 培养基成分
• 4.2 实验方法
• 4.3 实验结果
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢