本文主要研究内容
作者黄雪（2019）在《高温高盐石油采出水中石油烃的生物降解及嗜油功能微生物特性研究》一文中研究指出：微生物在全球石油烃类污染物的降解过程中起着非常重要的作用。对于油田富含石油烃的石油采出水(OPW),生物技术被认为是一种绿色环保,且具有广阔应用前景的治理技术。OPW往往具有高温、高盐及难降解等特点。然而,在现有相关生物技术研究中,无论是生化工艺、菌群或单一菌株,反应条件均以室温为主,而在实际OPW高温条件下(≥45℃)的生物技术研究鲜有报告,这直接限制了培养高温耐盐嗜油微生物降解OPW的生化技术在油田领域的推广和应用。因此,研究高温条件下生化工艺运行情况、菌群分布特征及高效嗜油菌株性能和机理是非常重要且必要的。首先,本研究以华北油田和辽河油田两个采用培养高温耐盐嗜油微生物直接处理OPW的污水处理厂为研究对象,系统分析了它们的水质特征、各工艺单元污染物降解性能及菌群分布特征。相比于华北油田污水处理厂采用的O1/O2活性污泥法,辽河油田采用的An/O1/O2生物膜法对OPW中的污染物去除性能更优。结合两厂各工艺段常规指标变化、气相色谱-质谱(GC-MS)分析、高通量测序及菌群多样性分析等手段,本研究从各工艺段的作用、各功能区菌群分布特征及石油烃降解机理等角度揭示了不同污水处理厂石油降解性能差异产生的机理,并通过基于距离的冗余分析(db-RDA)初步研究了不同工艺段的温度、DO、Cl-及石油烃组分与微生物菌群分布之间的相关性。其次,为了准确探究单一环境因子对菌群的影响,本研究开展了不同运行工况及碳源下,菌群的演变试验研究。通过菌群分布、占比前五属水平微生物变化追踪、db-RDA分析、Spearman相关性热图、系统发生进化树及16S功能预测等分析,研究了环境因子影响菌群分布及功能的机制。试验结果表明,不同培养条件及碳源对各组微生物菌群的数量(OD600、MLSS)、性状指标(SV30、SVI、CSH、EPS)、性能指标(酶活性及酶分布、TPH或COD去除、石油烃降解)、菌群分布及同源蛋白簇(COG)代谢功能均会造成不同程度的影响;各环境因子对菌群的分布影响程度为:Cl->温度≈芳香烃>DO>BFC>烷烃>H2O2,其中,Cl-和菌属之间表现出较为平均的正负相关性,温度与大多数菌属为负相关,而碳源(烷烃或芳香烃)、DO、H2O2及BFC和大多数菌属为正相关。再次,从两个高温高盐油田环境中筛选出三株可在45℃下利用OPW中石油烃作为碳源的革兰氏阳性菌株:微小杆菌HPB-1、栗褐芽孢杆菌HPB-2和类芽孢杆菌HPB-3,并分析对比了它们的生理生化指标、耐温耐盐性、细胞表面亲疏水性、石油烃吸附及降解性能。研究表明,具有不同菌落及单一细胞形态的三株菌株对两个油田OPW中的石油烃均具有较好的降解效果。相比较而言,本土菌株可更好地吸附和降解对应OPW中的石油烃。各菌株细胞生长速度、表面活性剂产量及乳化性、酶活性与石油烃的去除率之间明显正相关,且为:HPB-2>HPB-3 HPB-1。和表面活性剂及胞内酶在降解过程中的作用相比,微生物本身在TPH降解过程中起主导作用。混合菌株(HPB-2和HPB-3)具有协同效应,TPH去除率较各单一菌株提高了6.5%-43.8%。最后,通过全基因扫描图测序分析了三株菌株的全编码基因组成,并将各菌株所有编码基因分别在NR、Swiss-Prot及KEGG数据库中进行检索比对,从基因的角度解释了:(1)三株菌株均对富含烷烃类物质的华北油田OPW具有较好的降解效果;(2)处理富含芳香烃的辽河油田实际OPW时降解效果HPB-2>HPB-3 HPB-1及(3)它们均可适应高温高盐OPW环境。在三株菌株全基因测序及石油烃代谢相关编码基因检索的基础上,结合它们对石油采出水中石油烃降解的GC-MS分析结果及它们关键酶活性和分布分析结果,建立了一种可能的高温高盐石油采出水中,嗜油菌石油烃降解-关键酶-编码基因模型,阐明了编码基因控制关键酶产生,并将其进行胞内、周质转移或释放至胞外位置,作用于石油烃及其代谢中间产物的机制。
Abstract
wei sheng wu zai quan qiu dan you ting lei wu ran wu de jiang jie guo cheng zhong qi zhao fei chang chong yao de zuo yong 。dui yu you tian fu han dan you ting de dan you cai chu shui (OPW),sheng wu ji shu bei ren wei shi yi chong lu se huan bao ,ju ju you an kuo ying yong qian jing de zhi li ji shu 。OPWwang wang ju you gao wen 、gao yan ji nan jiang jie deng te dian 。ran er ,zai xian you xiang guan sheng wu ji shu yan jiu zhong ,mo lun shi sheng hua gong yi 、jun qun huo chan yi jun zhu ,fan ying tiao jian jun yi shi wen wei zhu ,er zai shi ji OPWgao wen tiao jian xia (≥45℃)de sheng wu ji shu yan jiu xian you bao gao ,zhe zhi jie xian zhi le pei yang gao wen nai yan shi you wei sheng wu jiang jie OPWde sheng hua ji shu zai you tian ling yu de tui an he ying yong 。yin ci ,yan jiu gao wen tiao jian xia sheng hua gong yi yun hang qing kuang 、jun qun fen bu te zheng ji gao xiao shi you jun zhu xing neng he ji li shi fei chang chong yao ju bi yao de 。shou xian ,ben yan jiu yi hua bei you tian he liao he you tian liang ge cai yong pei yang gao wen nai yan shi you wei sheng wu zhi jie chu li OPWde wu shui chu li an wei yan jiu dui xiang ,ji tong fen xi le ta men de shui zhi te zheng 、ge gong yi chan yuan wu ran wu jiang jie xing neng ji jun qun fen bu te zheng 。xiang bi yu hua bei you tian wu shui chu li an cai yong de O1/O2huo xing wu ni fa ,liao he you tian cai yong de An/O1/O2sheng wu mo fa dui OPWzhong de wu ran wu qu chu xing neng geng you 。jie ge liang an ge gong yi duan chang gui zhi biao bian hua 、qi xiang se pu -zhi pu (GC-MS)fen xi 、gao tong liang ce xu ji jun qun duo yang xing fen xi deng shou duan ,ben yan jiu cong ge gong yi duan de zuo yong 、ge gong neng ou jun qun fen bu te zheng ji dan you ting jiang jie ji li deng jiao du jie shi le bu tong wu shui chu li an dan you jiang jie xing neng cha yi chan sheng de ji li ,bing tong guo ji yu ju li de rong yu fen xi (db-RDA)chu bu yan jiu le bu tong gong yi duan de wen du 、DO、Cl-ji dan you ting zu fen yu wei sheng wu jun qun fen bu zhi jian de xiang guan xing 。ji ci ,wei le zhun que tan jiu chan yi huan jing yin zi dui jun qun de ying xiang ,ben yan jiu kai zhan le bu tong yun hang gong kuang ji tan yuan xia ,jun qun de yan bian shi yan yan jiu 。tong guo jun qun fen bu 、zhan bi qian wu shu shui ping wei sheng wu bian hua zhui zong 、db-RDAfen xi 、Spearmanxiang guan xing re tu 、ji tong fa sheng jin hua shu ji 16Sgong neng yu ce deng fen xi ,yan jiu le huan jing yin zi ying xiang jun qun fen bu ji gong neng de ji zhi 。shi yan jie guo biao ming ,bu tong pei yang tiao jian ji tan yuan dui ge zu wei sheng wu jun qun de shu liang (OD600、MLSS)、xing zhuang zhi biao (SV30、SVI、CSH、EPS)、xing neng zhi biao (mei huo xing ji mei fen bu 、TPHhuo CODqu chu 、dan you ting jiang jie )、jun qun fen bu ji tong yuan dan bai cu (COG)dai xie gong neng jun hui zao cheng bu tong cheng du de ying xiang ;ge huan jing yin zi dui jun qun de fen bu ying xiang cheng du wei :Cl->wen du ≈fang xiang ting >DO>BFC>wan ting >H2O2,ji zhong ,Cl-he jun shu zhi jian biao xian chu jiao wei ping jun de zheng fu xiang guan xing ,wen du yu da duo shu jun shu wei fu xiang guan ,er tan yuan (wan ting huo fang xiang ting )、DO、H2O2ji BFChe da duo shu jun shu wei zheng xiang guan 。zai ci ,cong liang ge gao wen gao yan you tian huan jing zhong shai shua chu san zhu ke zai 45℃xia li yong OPWzhong dan you ting zuo wei tan yuan de ge lan shi yang xing jun zhu :wei xiao gan jun HPB-1、li he ya bao gan jun HPB-2he lei ya bao gan jun HPB-3,bing fen xi dui bi le ta men de sheng li sheng hua zhi biao 、nai wen nai yan xing 、xi bao biao mian qin shu shui xing 、dan you ting xi fu ji jiang jie xing neng 。yan jiu biao ming ,ju you bu tong jun la ji chan yi xi bao xing tai de san zhu jun zhu dui liang ge you tian OPWzhong de dan you ting jun ju you jiao hao de jiang jie xiao guo 。xiang bi jiao er yan ,ben tu jun zhu ke geng hao de xi fu he jiang jie dui ying OPWzhong de dan you ting 。ge jun zhu xi bao sheng chang su du 、biao mian huo xing ji chan liang ji ru hua xing 、mei huo xing yu dan you ting de qu chu lv zhi jian ming xian zheng xiang guan ,ju wei :HPB-2>HPB-3 HPB-1。he biao mian huo xing ji ji bao nei mei zai jiang jie guo cheng zhong de zuo yong xiang bi ,wei sheng wu ben shen zai TPHjiang jie guo cheng zhong qi zhu dao zuo yong 。hun ge jun zhu (HPB-2he HPB-3)ju you xie tong xiao ying ,TPHqu chu lv jiao ge chan yi jun zhu di gao le 6.5%-43.8%。zui hou ,tong guo quan ji yin sao miao tu ce xu fen xi le san zhu jun zhu de quan bian ma ji yin zu cheng ,bing jiang ge jun zhu suo you bian ma ji yin fen bie zai NR、Swiss-Protji KEGGshu ju ku zhong jin hang jian suo bi dui ,cong ji yin de jiao du jie shi le :(1)san zhu jun zhu jun dui fu han wan ting lei wu zhi de hua bei you tian OPWju you jiao hao de jiang jie xiao guo ;(2)chu li fu han fang xiang ting de liao he you tian shi ji OPWshi jiang jie xiao guo HPB-2>HPB-3 HPB-1ji (3)ta men jun ke kuo ying gao wen gao yan OPWhuan jing 。zai san zhu jun zhu quan ji yin ce xu ji dan you ting dai xie xiang guan bian ma ji yin jian suo de ji chu shang ,jie ge ta men dui dan you cai chu shui zhong dan you ting jiang jie de GC-MSfen xi jie guo ji ta men guan jian mei huo xing he fen bu fen xi jie guo ,jian li le yi chong ke neng de gao wen gao yan dan you cai chu shui zhong ,shi you jun dan you ting jiang jie -guan jian mei -bian ma ji yin mo xing ,chan ming le bian ma ji yin kong zhi guan jian mei chan sheng ,bing jiang ji jin hang bao nei 、zhou zhi zhuai yi huo shi fang zhi bao wai wei zhi ,zuo yong yu dan you ting ji ji dai xie zhong jian chan wu de ji zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京交通大学的黄雪，发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文，是一篇关于石油采出水论文,菌群结构论文,环境因子论文,高温耐盐嗜油微生物论文,高通量测序论文,编码基因论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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