环境友好型海洋溢油微生物修复菌剂与化学消油剂的复配评价

论文摘要

随着工业的发展,海上原油勘探和运输越来越频繁,海洋溢油事件呈现逐年增长的趋势,溢油能够对海洋环境和生物造成破坏,并进一步影响陆地物种和人类的安全,给国家的经济造成重大的危害。近年来,海洋溢油修复方法得到广泛研究,处理海洋溢油的手段主要有：物理方法、化学方法和生物方法。物理方法工程量大,容易受溢油坏境的影响,处理不彻底。化学方法主要是通过化学消油剂将大面积溢油乳化分散成小油滴,降低大面积溢油的危险性。生物方法是通过微生物修复菌剂对溢油进行降解,具有无毒、易降解等环境友好的特点。本文充分利用化学、生物方法,研究化学消油剂与微生物修复菌剂复配对原油的乳化降解作用,进一步提高微生物修复菌剂对海洋溢油的修复效果,同时减少单纯化学消油剂在溢油处理过程中的使用量,研发出高效环境友好型海洋溢油微生物修复菌剂。本文通过对目前常用的四种消油剂（A、B、C、D）的乳化能力进行测定,从中挑选出一种乳化性能最好的消油剂；将其应用于与微生物修复菌剂B-1的复配实验中,观察不同浓度的消油剂对菌株B-1的毒性和抑制作用；最后对复配实验中的多种实验条件进行优化,并测定复配后菌株B-1对原油的降解率,从而确定消油剂与菌株B-1的最佳复配浓度。得到的主要结论如下：（1）通过对消油剂的乳化性能进行测定,判断出B类消油剂的乳化性能最佳,其次是A、D类,最差的是C类消油剂。为达到消油剂的国家标准的使用要求,即30s乳化率>60%、10min乳化率>20%,25℃时B类消油剂的最佳DOR范围在0.30至0.35之间,20℃时DOR为0.45左右,15℃时DOR为0.5以上。（2）在海洋盐度范围内,消油剂乳化能力和乳化稳定性都随盐度的增大而提高,但是升高趋势很小；随着海洋温度的升高,乳化能力和乳化稳定性都明显提高；随着DOR值的增大,消油剂的乳化能力和乳化稳定性也都明显提高。（3）在富集培养基中,当菌株B-1生长达到稳定期后加入20g/L、50g/L、100/L、150g/L的消油剂,菌株生长不受影响；在菌株B-1生长初期加入不同浓度的消油剂,对菌株B-1的生长也没有明显影响；当消油剂作为培养基中的碳源时,菌株B-1的生长受到不同程度的影响。20g/L消油剂的发酵液受到影响较小,菌浓为108CFU/mL;50g/L消油剂中菌浓为107CFU/mL;100g/L消油剂中菌浓为107CFU/mL;150g/L消油剂中菌浓为106CFU/mL,随着消油剂浓度的提高,菌株B-1的生长受到不同程度的抑制。（4）当消油剂浓度为100g/L时,菌株对原油的降解率可以达到最大值,约为73.5%,此时消油剂与菌株B-1的复配降解效果最好。消油剂与菌株B-1复配实验中,最佳实验条件：原油浓度为3g/L、培养时间为7d、培养温度为25℃、培养基盐度为35。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 海洋溢油现状
• 1.2 海洋溢油的处理办法
• 1.2.1 物理方法
• 1.2.2 化学方法
• 1.2.3 生物方法
• 1.3 溢油对海洋环境的危害
• 1.3.1 对海洋大气的危害
• 1.3.2 对海洋内部的危害
• 1.3.3 对海洋生态系统的危害
• 1.4 化学消油剂
• 1.4.1 消油剂的发展历史
• 1.4.2 消油剂的作用原理
• 1.4.3 消油剂的优点
• 1.4.4 消油剂的使用限制
• 1.4.5 消油剂的毒性
• 1.4.6 各个国家对于化学消油剂使用的态度
• 1.5 海洋溢油微生物修复的原理
• 1.6 本论文的研究目的、内容和拟解决的问题
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究内容
• 1.6.3 拟解决的问题
• 2 化学消油剂对原油的乳化情况条件优化
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 简易人工海水的配制
• 2.3.2 基准油的处理方法
• 2.3.3 基准油标准曲线的绘制
• 2.3.4 乳化率测定方法
• 2.3.5 温度的确定
• 2.3.6 盐度的确定
• 2.3.7 DOR的选取
• 2.4 实验结果
• 2.4.1 基准油标准曲线
• 2.4.2 最优消油剂的选择
• 2.4.3 萃取次数的影响
• 2.4.4 温度对消油剂乳化效果的影响
• 2.4.5 盐度对消油剂乳化效果的影响
• 2.4.6 DOR对消油剂乳化效果的影响
• 2.5 本章小结
• 3 消油剂对微生物修复菌剂的毒性探究
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 培养基配制方法
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 菌株B-1的活化
• 3.3.2 菌株B-1生长曲线的绘制
• 3.3.3 平板培养法
• 3.3.4 菌株生物量的测定
• 3.3.5 富集培养基中菌落个数的测定
• 3.3.6 菌株和消油剂乳化性能的测定
• 3.4 实验结果
• 3.4.1 菌株B-1总菌数测定
• 3.4.2 菌株生长曲线的绘制
• 3.4.3 菌株B-1的生物量测定
• 3.4.4 菌株B-1和消油剂的乳化性能比较
• 3.5 本章小结
• 4 消油剂与微生物修复菌剂复配乳化降解探究
• 4.1 前言
• 4.2 实验材料
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 培养基
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 消油剂与菌株B-1复配降解的测定
• 4.3.2 消油剂对原油的降解测定
• 4.3.3 原油浓度对原油降解率的影响
• 4.3.4 不同培养时间对原油降解率的影响
• 4.3.5 温度对原油降解率的影响
• 4.3.6 盐度对原油降解率的影响
• 4.4 实验结果
• 4.4.1 消油剂对原油降解率的测定
• 4.4.2 消油剂与菌株复配对原油的降解的影响
• 4.4.3 原油浓度对消油剂与菌株复配降解的影响
• 4.4.4 培养时间对消油剂与菌株复配降解的影响
• 4.4.5 培养温度对消油剂与菌株复配降解的影响
• 4.4.6 盐度对消油剂与菌株复配降解的影响
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 5.1 主要结论
• 5.2 存在的问题和建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表学术论文