生物反应器法处理油泥污染土壤的研究

采油过程产生的油泥是整个石油烃污染源的重点。在陆地生态环境中 ,烃类的大量存在往往对植物的生物学质量产生不利影响 ,更重要的是石油中的一些多环芳烃是致癌和致突变物质 ,这些致癌和致突变的有机污染物进入农田生态系统后 ,在动植物体内逐渐富集 ,进而威胁人类的生存和健康[1 ,1 1 ] 。大量的废弃油泥 ,不仅污染农田 ,同时也给石油行业带来巨大的经济损失。污染土壤的治理主要有物理、化学和生物 (生物修复 )方法 ,生物修复方法被认为最有生命力。污染土壤生物修复技术主要有 3种 ,即原位处理、挖掘堆置处理和反应器处理。反应器处理是…     

低温微生物修复石油烃类污染土壤研究进展

耐冷菌、嗜冷菌等低温微生物广泛存在于极地、高山以及高纬度等土壤环境中,是石油烃类污染物在低温条件下降解与转化的重要微生物资源.利用低温微生物的独特优势,石油污染土壤的低温生物修复技术的研究成为当前热点领域.本文系统综述了低温石油烃降解菌的分类及冷适机制,低温微生物对不同类型石油烃组分的降解特征和降解机理,低温环境中接种降解菌、添加营养物质和表面活性剂等强化技术在石油污染土壤中生物修复的应用.以及微生物分子生物学技术在低温微生物降解石油烃的研究现状,为拓展我国石油污染土壤生物修复技术提供参考.     

一株石油烃降解菌的细胞疏水性及其乳化性质

【目的】从新疆油田石油污染土壤中分离到一株在25 °C条件下利用烃类产生生物表面活性剂的菌株红球菌(Rhodococcus sp.) HL-6, 对其菌体细胞疏水性及所产表面活性剂进行研究。【方法】通过细胞粘附性、表面张力及乳化活性测定对菌株所产表面活性剂进行性质研究。【结果】菌株HL-6在亲水性和疏水性基质中均能产生生物表面活性剂, 在疏水性基质中可以将培养液表面张力由初始的62.487 mN/m降到30.667 mN/m, 培养液在pH 6?9及NaCl浓度1%?5%范围内乳化效果良好, 在4 °C到55 °C范围内乳化效果均为100%, 菌株对柴油的耐受能力很高, 在30%柴油浓度下依然生长良好并且有44%的乳化活性。【结论】HL-6菌株的细胞表面具有很强的疏水性, 这有助于菌体细胞对烃类的摄取。该菌株能够利用烃类基质生产生物表面活性剂, 可以明显降低培养液表面张力并且对石油烃具有良好的乳化作用。说明菌株HL-6能够适应海洋滩涂石油污染的环境, 并可用于严重石油污染区域的生物修复。     

陕北地区石油污染土壤中不动杆菌属的筛选、鉴定及降解性能

从陕北地区石油污染土壤中分离鉴定得到两株不动杆菌属(Acinetobacter sp.)的高效石油降解菌A.sp 1和A.sp 2,分别从盐浓度、pH值、氮源、磷源和接种量等因素进行研究以确定其最佳石油降解条件,并进一步通过GC-MS(Gas ChromatographyMass Spectrometer)方法分析其在最佳条件下对原油组分的不同降解性能。结果显示:A.sp 1在盐浓度为1%、pH值为6—7、磷源为KH2PO4和K2HPO4、氮源为尿素和接种量为4%的条件下,最高降解率可达到60%。A.sp 2在盐浓度为1%、pH值为7—9、磷源为KH2PO4和K2HPO4、氮源为硝酸铵和接种量为8%的条件下,最高降解率可达到67%。GC-MS分析结果表明,菌株A.sp 1对石油烃类C21—C25有明显的降解效果,菌株A.sp 2对石油烃类C20—C30的降解效果较好。     

生物基因技术修复石油污染土壤研究进展

植物修复油污土壤是控制环境污染的有效途径,但在实际应用中存在着植物生物量较小、生长缓慢等不足。将具有修复功能的外源基因引入植物中,使转基因植物的生物修复功能大大增强,为解决土壤石油污染问题提供了有效手段。文章系统论述了转基因植物对石油污染土壤中有机污染物,尤其是对持久性有机污染物（POPs）的吸收、转化和降解作用以及近年来所取得的突破性进展,并指出了利用生物基因修复技术进行土壤石油污染研究的发展趋势。     

氯烃类污染物的生态行为与毒理效应研究进展

近年来,进入到生态系统中的氯烃类有机污染物在数量和种类上迅速增加,以及由此引起的生态效应日益受到各界广泛关注,有关该类污染物的生态行为与毒理效应的研究也日益成为环境科学与污染生态学学科等相关领域的热点问题和焦点内容。为了对氯烃类有机污染物有一个较为系统的了解,首先对氯脂肪烃、氯苯和氯氟烃等三大类氯烃类污染源情况进行了分析;根据其憎水性、挥发性和稳定性的特点,对这些氯烃类有毒有机污染物在环境中的迁移行为以及在生物体内的浓缩、积累和放大行为进行了基于理论的探讨;在基于其QSARs分析的基础上,就这些化合物对鱼类的急性毒性、对视黄化合物和α-生育酚含量的影晌、可能的致畸和致突变效应以及对植物毒性效应方面的研究进行了概述,为今后氯烃类污染物相关研究工作的深入开展提供科学依据。     

石油烃类的微生物降解

石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用,由于在石油的开采、储存、运输、加工和石化产品生产等过程中的漏油以及突发性泄油事故致使大量的石油进入环境造成污染。石油污染的危害主要表现在对土壤生态系统的结构和功能的破坏,严重影响土壤的透气性和渗水性,导致土壤板结、肥力下降;在水体表面形成油膜,致使水中溶氧量急剧下降,造成水生生物的大量死亡,破坏水生生态环境和渔业资源;还可进入地下水系,直接污染地下水源,影响居民用水和农田灌溉;石油中的一些致畸致癌物质还可通过食物链的生物富集作用而直接危害人类健康。随着人们对环境问题的日益关注,石油烃类的微生物降解研究工作也不断得以深入。近十年来这一领域又有许多研究和相关报道,本文对相关工作进行了综述。     

实时荧光PCR在治理石油污染中的应用

石油污染已成为全球最严重的环境问题之一,运用生物学方法治理石油污染逐渐成为研究热点。从大港油田原油样品中筛选到12株能降解原油的菌株,分别对其降解特性进行了研究。其中,被命名为BS的菌株对原油的降解效果最好,降解率高达89.1%,经16S rDNA序列比对,与Bacillus subtilis BSn5的相似性达100%。通过生物信息学的方法,分析菌株B.subtilis BSn5的代谢途径,该菌株中有11个基因参与石油烃类化合物的降解过程。最后利用实时荧光PCR技术,测定在石油降解过程中起重要作用的烷基羟化酶基因(alkB)在菌株BS与标准菌株B.subtilis BSn5中的表达量,结果显示,该基因在菌株BS中的表达量较标准菌株B.subtilis BSn5高约2倍,这可能与菌株BS的生存环境有关。为检测和分析石油污染,筛选含有降解石油功能基因的微生物及构建工程菌株提供了新的手段。     

石油污染对鸟类的影响及石油污染清洁修复技术的研究进展

石油污染物通过自然泄漏和各种人类活动进入生态环境,对鸟类的生存产生影响。本文综述了国内外有关石油污染物对鸟类所产生的影响、受污染鸟类及其栖息地的清洁修复技术的研究现状以及发展趋势。现有研究发现,石油的毒性和石油对羽毛结构与功能的破坏是石油污染影响鸟类的主要原因。石油污染不仅对鸟类有直接的致死作用,而且能产生许多慢性危害,包括引起鸟类溶血性贫血、使其免疫能力下降、降低羽毛的保温和防水能力等。对鸟类栖息地中的石油污染进行及时清理并开展对受污染鸟类的清洁修复工作,是减轻石油污染对鸟类影响的重要手段。我国作为石油消费大国,关于石油污染对鸟类影响的研究与国外相比滞后,亟需在石油污染对鸟类的短期和长期影响、受污染鸟类及其栖息地的清洁修复技术等方面开展更多的研究。     

石油污染生态系统中细菌群落结构及其代谢机制研究进展

石油化工产品的不合理处置与泄漏导致石油及其衍生物大量释放到环境中,由此造成的环境污染问题日益严重,石油污染已成为全球性公害之一。微生物修复技术凭借其成本低、环境友好等优势,广泛应用于石油污染的治理。大量研究表明功能微生物群落在石油污染生态系统的修复体系中发挥了重要的作用。其中,细菌是最主要、最活跃的石油降解微生物。然而,在原位/异位生物修复过程中,存在功能菌群在污染体系中难维持、易失调及石油烃降解途径不明晰等问题。因此,本文总结了石油污染自然生态系统和微宇宙实验体系中的细菌群落结构、石油烃代谢机制及相关功能基因,并对微生物法处理石油污染的未来研究方向提出展望,为石油污染场地生物修复方案的制定提供理论参考。     

利用微藻生产可再生能源研究概况

能源是现代工业的支柱,是国民经济可持续发展的动力。生物质能源作为一种来源广泛的可再生能源,其开发利用不仅有助于缓解化石燃料日益枯竭给全球经济发展带来的危机,还可避免对环境的污染。微藻中很多种类富含油脂,可以用来生产生物柴油（脂肪酸甲酯）;另一些藻类中含有极丰富的烃类物质,化学结构与矿物油相似,提取后可加工成汽油、柴油使用;在特定条件下,绿藻和蓝藻在光合作用的同时可以产生氢气。微藻易培养,生长快,单位面积生物量大,油、烃含量高,是一类重要的生物质能源,已引起各国政府、科学家和企业家的高度关注。文中概述了利用微藻生产油脂、烃类、氢气的研究现状,探讨了利用微藻生产可再生能源存在的问题和对策,并展望了我国微藻可再生能源研究开发的发展前景。     

一株产甘露糖赤藓糖醇脂菌株的筛选及其产物分析

【目的】解决石油长链烃类物质引起的环境污染问题,筛选可以高效降解石油烃的产糖脂类生物表面活性剂菌株。【方法】采用血平板、油平板法,从葡萄皮表面分离到6株产糖脂类的真菌,比较各菌株的排油性能,通过PCR扩增合成糖脂类表面活性剂的关键基因,筛选到一株具有emtl序列的真菌K6。经形态学、生理生化测定和分子系统发育分析(5.8S,ITS1,ITS2)对菌株进行鉴定,而且通过TLC和HPLC分析该菌株的代谢产物。【结果】经鉴定,该菌为Pseudozyma churashimaensis,可产甘露糖赤藓糖醇脂。石油烃降解实验表明,菌株K6具有很强的乳化性能和降解石油烃的能力,其石油烃降解率可达70.17%。【结论】菌株K6具有产生物表面活性剂和降解长链石油烃类的能力,其对石油污染环境的生物修复具有重要的现实意义。     

长江下游重点江段水质污染及对鱼类的毒性影响

通过对长江下游安庆,南京,镇江和长江口4江段水质及其对鱼类毒性影响的调查发现,长江下游江段主航道的水质符合国家地面II类标准,但近岸的污染带水质受到一定程度的污染,其主要污染物为石油烃类和挥发酚等,这些污染物对鱼类有一定的毒性影响,可引起鱼类的急性中毒,并可诱导鱼类产生微核,同时在上述几个江段内的鱼体内可检出较高的污染物残留,这表明长江下游江段已受到不同程度的污染,这种污染对区域性渔业有影响。     

微生物降解石油污染物机制研究进展

石油污染是当前紧迫的水环境问题,研究石油污染物降解机制有助于探索石油污染修复技术路径。重点介绍了微生物降解石油污染物过程中的微生物种类、降解机制和反应机理,即具有代表性的细菌、真菌和藻类,石油烃的有氧降解(链烷烃、环烷烃和芳香烃)和厌氧降解(脱氢羟基化、延胡索酸盐加成)。并对微生物降解石油组分的影响因素进行了讨论,具体包括:烃类结构(支链多结构越复杂,越难降解)、微生物种类(混合菌的生化降解能力更强)、环境因子(pH、温度、盐度、含氧量和营养物质),进一步指出了生物修复技术应用于石油污染修复治理研究中的优缺点。此外,还对现有微生物降解技术的应用做了简要概述,归纳总结现有研究中存在的问题,尝试性的提出了今后生物降解石油污染物的研究重点,即生物降解石油的机制还需进一步明确,并重点分析了生物电化学方法在降解去除石油污染物方面可行性。综述石油烃生物降解机制和反应机理,以期为生物修复水体石油污染提供参考和借鉴作用。     

石油污染土壤的生物修复技术

1　前　言在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中 ,由于事故 ,不正常操作及检修等原因 ,都会有石油烃类的溢出和排放。例如 ,油田开发过程中的井喷事故 ;输油管线和贮油罐的泄漏事故 ;油槽车和油轮的泄漏事故 ;油井清蜡和油田地面设备检修 ;炼油和石油化工生产装置检修等。石油烃类大量溢出 ,应当尽可能予以回收 ,但有的情况下回收很困难 ,即使尽力回收 ,仍会残留一部分 ,对环境 (土壤、地面和地下水 )造成污染。其进入土壤后 ,会破坏土壤结构 ,分散土粒 ,使土壤的透水性降低。其富含的反应基能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作…     

一株耐碱高效长链烷烃降解菌C24MT1的筛选及其降解特性

【背景】石油被称为“液体黄金”,人类的工业生产活动在利用其创造巨大社会价值的同时,也对自然环境造成了严重的污染。微生物修复技术是现阶段治理石油类污染有效的手段之一,具有经济、高效、无二次污染等优点。【目的】从受石油污染的土壤中分离高效降解长链烷烃正二十四烷的菌株,探究其降解特性及在微生物修复中的应用前景。【方法】通过形态学及16S rRNA基因测序进行菌株鉴定,采用气相色谱法检测菌株对正二十四烷的降解效果,并结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer, GC-MS)分析降解中间产物以推测其潜在代谢途径。【结果】筛选到一株可高效降解正二十四烷的菌株C24MT1,经鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter)。该菌株最适降解条件为30 °C、pH 9.0、盐度2 g/L,该条件下生长7 d对9 g/L正二十四烷的降解率高达86.63%;与此同时,菌株在强碱性环境(pH 11.0)中生长良好(OD₆₀₀为0.39)并保持较高烷烃降解率(75.38%),对极端环境具备较强的耐受能力;对降解中间产物进行分析,推断菌株代谢长链烷烃正二十四烷的途径可能包括末端氧化及次末端氧化。【结论】不动杆菌C24MT1具有良好的环境适应能力及烷烃降解能力,在后续微生物菌剂开发和石油类污染土壤的环境修复领域具有巨大的应用前景。本研究可为盐碱地区高浓度石油类污染土壤的修复提供优良菌种,并进一步丰富石油烃类生物降解的菌种资源库。     

石油烃降解菌的筛选与鉴定

从胜利油田的石油污染土壤中经富集培养分离出50株细菌,其中33株菌在以石油为惟一碳源和能源的选择性培养基中生长良好.采用紫外分光光度法对菌株的降解能力进行测定,结果有16株菌在石油初始浓度为2 500 mg·L-1的培养液中振荡培养4 d降解率超过30%,其中PU-34、PU-15、PU-2、PU-4、PU-1降解能力较高,4 d能够使石油烃类含量分别减少58.38%、55.55%、55.17%、53.09%、52.36%,在生物修复石油污染技术中具有应用前景.结合形态特征观察、生理生化特性和16S rDNA序列分析的方法对这5株菌进行菌种鉴定,确定PU-34为假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas sp.),PU-15和PU-2为戈登氏菌(Gordonia sp.),PU-4为红球菌(Rhodococcus sp.),PU-1为假单胞菌(Pseudomonas sp.).     

微生物降解石油烃的功能基因研究进展

微生物对石油烃的降解在自然衰减去除土壤和地下水石油烃污染的过程中发挥了重要作用。微生物通过其产生的一系列酶来利用和降解这类有机污染物,其中,编码关键降解酶的基因称为功能基因。功能基因可作为生物标志物用于分析环境中石油烃降解基因的多样性。因此,研究石油降解功能基因是分析土著微生物群落多样性、评价自然衰减潜力与构建基因工程菌的重要基础。本文主要介绍了烷烃和芳香烃在有氧和无氧条件下的微生物降解途径,重点总结了烷烃和芳香烃降解的主要功能基因及其作用,包括参与羟化作用的单加氧酶和双加氧酶基因、延胡索酸加成反应的琥珀酸合酶基因以及中心中间产物的降解酶基因等。     

烃降解菌株T7-2产生的生物乳化剂及其理化性质研究

从石油污染海域海底泥中筛选到的1株低温石油烃降解菌, 经鉴定为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis), 命名为T7-2。该菌株能以十六烷为碳源代谢产生一种对柴油等烃类具良好乳化作用的生物乳化剂。研究表明, 该乳化剂主要由糖类、脂类和蛋白质组成, 其比例为55.43:31.24:12.65。进一步研究证实, 该乳化剂糖类的单糖组成为甘露糖和鼠李糖; 脂类由十碳、十二碳、十六碳及十八碳脂肪酸组成; 蛋白质由16种氨基酸构成。本文还对乳化剂的理化性质进行了分析, 发现它是一种性能稳定、乳化效率高、适应范围较为广泛的生物乳化剂, 对海洋污染生物修复及石油开采都具有潜在的应用价值。     

中国东海和南海海域可培养烃类降解细菌的筛选及功能

【背景】海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源,其种类繁多而且功能多样,在驱动物质循环及能量流动等方面起着重要的作用。目前,海洋中烷烃化合物降解菌的分离筛选和降解功能研究已有文献报道;但是对海洋中尤其是我国东海和南海海域,具有降解芳香烃类化合物功能的菌株分离筛选及其多样性研究鲜有报道。【目的】分离筛选我国东海和南海海域具有烃类降解能力的可培养菌株,并对其降解功能和多样性进行初步研究。【方法】分别从东海和南海海底沉积物样品中筛选菌株,选择不同的烃类化合物为菌株筛选的唯一碳源,采用梯度稀释和平板划线法分离纯化得到单菌落,并利用相应烃类为唯一碳源进行生长验证获得该化合物降解菌。【结果】以肉桂酸、碱木素、十六烷等12种烃类化合物为唯一碳源,从样品中共分离到63株具有烃类化合物降解能力的菌株,分别属于3个门4个纲8个目10个属,主要为红球菌属(Rhodococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、弧菌属(Vibrio)、盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)。两大海域优势降解菌差别较大,其中东海沉积物降解菌株主要为不动杆菌属(Acinetobacter),而南海沉积物降解菌株主要为红球菌属(Rhodococcus)。【结论】我国东海和南海海域蕴藏着丰富的烃类化合物降解菌株资源,两大海域优势降解菌种类存在明显差异,这将为我国未来可能的海洋环境石油污染的微生物治理储备菌种资源。