微生物对石油烃的降解机理研究
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超级细菌分解石油的原理
超级细菌分解石油的原理是通过利用其代谢能力中的酶来降解石油化合物。
这些细菌具有特定的酶系统,可以将石油中的有机化合物转化为可被细菌吸收和利用的简单化合物。
首先,超级细菌会产生一些外源性酶,如脂肪酶和氧化酶等。
这些酶可以降低石油中化合物的表面张力,加速石油的分散和溶解。
其次,超级细菌会通过酶的活性将石油中的有机化合物降解为较小的碳链结构,例如脂肪酸和芳香化合物。
这些酶在细菌代谢中起到关键作用,帮助细菌将复杂的石油化合物分解为可利用的能源来源。
最后,这些分解产物可以通过超级细菌的代谢途径进一步被降解为二氧化碳和水,并释放能量供细菌生长和繁殖。
需要注意的是,超级细菌分解石油的能力通常需要具备适当的环境条件,如适宜的温度、氧气水平和营养物质。
此外,在某些情况下,科学家也可以通过基因工程手段改造细菌的代谢途径,增强其分解石油的能力。
微生物降解石油污染物机制研究进展华涛;李胜男;邸志珲;周博;曾文炉;周启星;李凤祥【摘要】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.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2018(034)010【总页数】9页(P26-34)【关键词】石油烃;水体污染;生物修复;降解机制【作者】华涛;李胜男;邸志珲;周博;曾文炉;周启星;李凤祥【作者单位】南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350;南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津 300350【正文语种】中文随着工业社会的快速发展,人类对石油能源的需求量在不断增加。
环境微生物对石油污染的修复效果及其机制研究论文素材引言:随着全球能源需求的增加,石油作为一种主要能源资源被广泛开采和利用。
然而,石油的开采、运输和加工过程中常常会导致环境污染。
石油污染对环境和生态系统的破坏是巨大的,因此石油污染的修复成为了一个重要的研究领域。
近年来,环境微生物修复石油污染逐渐受到关注,并取得了许多重要的研究进展。
本文将介绍环境微生物对石油污染的修复效果以及可能的机制。
一、环境微生物对石油污染的修复效果1. 微生物降解石油烃类物质石油污染主要包括多环芳烃(PAHs)、石油烃、酚类等有机物。
环境微生物通过分解和代谢这些有机物,将其转化为无害的底物和气体。
细菌、真菌和放线菌等微生物在这个过程中起到了关键作用。
一些细菌,如假单胞杆菌属、变形杆菌属等被证实具有良好的降解能力。
此外,真菌如白木霉属、革兰氏阳性菌等也被广泛应用于石油污染的修复中。
2. 微生物在污染源控制中的应用除了在石油污染的降解过程中起到作用外,环境微生物还可以通过控制污染源来减轻石油污染的影响。
例如,通过微生物修复技术减少或遏制石油泄漏,阻止其进一步扩散。
微生物阻挡系统和微生物固化剂是常用的应用方法。
3. 微生物对石油污染的生态修复生态修复是指通过调节微生物群落、植物和土壤等因素来恢复自然生态系统。
环境微生物在生态修复中起到重要的作用,通过改善土壤和水体环境来促进石油污染物的自然降解。
例如,通过引入有益微生物和植物来恢复石油污染土壤的生态功能,以实现石油污染的有效修复。
二、环境微生物修复石油污染的机制1. 微生物降解途径的调控环境微生物通过一系列酶的产生和调控来降解石油污染物。
例如,一些菌株通过表达脱氧酶、加氢酶、加氧酶等酶类来将石油烃类物质分解为可被微生物代谢的底物。
此外,微生物降解还受到温度、pH值、氧气浓度和营养物质等因素的影响。
2. 协同作用与相互作用环境微生物之间存在着复杂的协同作用和相互作用关系。
不同种类的微生物通过分泌代谢物、相互合作或竞争等方式,共同参与石油污染的修复过程。
第29卷第4期长春理工大学学报Vo l 129No 142006年12月Journal of Changchun University of Science and Technol ogyDec .2006 收稿日期:2006-09-04 作者简介:赵瑞雪(1962-),女,长春市人,副教授,主要从事有机化学和环境生物学的教学研究,E -mail:rxuezh@126.co m 。
石油烃类的微生物降解赵瑞雪,刘淑梅,郑笑秋(长春理工大学 化学与环境工程学院,长春 130022)摘 要:以长期被石油污染的土壤为菌源,柴油为唯一碳源进行驯化后,分离得到石油烃降解的优势菌。
确定了菌体对柴油降解的最适条件:pH 值为615-810,温度为25℃-40℃,营养条件氮源为氯化铵、磷源为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的混合物。
优势菌体对柴油的降解率为4718%。
关键词:石油烃;降解;菌体中图分类号:X172 文献标识码:A文章编号:1672-9870(2006)04-0100-03M i crobi a l Degrad ati on of Petroleu m HydrocarbonZ HAO Ruixue,L I U Shu mei,Z HE NG Xiaoqiu(School of Che m istry and Environ m ental Engineering,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022)Abstract:The do m inant bacteria were obtained by using perennial petr oleu m polluted s oil as the bacteria s ource,the diesel oil as the unique carbon s ource,thr ough t o do mesticating,filtrating and separating bacteri 2a .The op ti m u m conditi ons that affect the degradati on capability of bacteria on diesel oil were obtained .The most suitable pH conditi on is bet w een 6.5and 8.0,the most suitable te mperature is in the range of 25-40℃.For the nutriti onal conditi on,nitr ogen s ource is a mmoniu m chl oride,phos phorus s ource is the m ixture of potassiu m dihydr ogen phos phate and di potassiu m hydr ogen phos phate .The degradati on p r oporti on of the do m inant bacteria t o diesel oil is 4718%.Key words:petr oleu m hydr ocarbon,m icr obial degradati on,bacteria 石油对环境的污染是众所周知的。
海洋微生物降解石油的研究石油污染已成为全球性的环境问题,由于石油的不完全分解和有毒物质的释放,对海洋生态系统造成了严重的破坏。
为了寻求有效的石油降解方法,研究者们越来越多的海洋微生物在石油降解中的作用。
本文将对海洋微生物降解石油的研究进行综述,以期为石油污染的生物治理提供理论支持和实践指导。
海洋微生物降解石油的过程主要涉及生物氧化、水解、脱氢等反应。
通过这些反应,石油中的长链烃分子被逐渐分解为短链烃、脂肪酸等小分子物质。
虽然已有不少研究者这一领域,但大部分研究集中在降解过程中的某一环节,对整个降解过程的系统研究仍显不足。
尚有部分有毒物质在微生物降解过程中无法被完全分解,可能会对海洋生态系统造成长期威胁,这也是需要进一步探讨的问题。
本文采用文献综述和实验研究相结合的方法,对海洋微生物降解石油的过程进行深入探讨。
实验研究包括接种培养、生理生化指标测定、脂肪酸分析等。
为了便于比较和评价,实验中采用统计分析方法,对不同处理组的结果进行多重比较。
实验结果表明,经过接种培养的海洋微生物能够有效降解石油。
在降解过程中,微生物通过产生一系列酶类物质,实现对石油中不同成分的分解。
通过对生理生化指标的测定,发现微生物在降解过程中细胞生长迅速,生物量增加明显。
同时,通过脂肪酸分析,发现微生物细胞中的脂肪酸含量随着降解过程的进行而逐渐降低。
这些结果与文献综述中提到的研究结果基本一致,但尚有部分有毒物质无法被完全分解,需进一步探讨其原因及解决方法。
通过对海洋微生物降解石油的研究,我们发现虽然微生物能够有效降解石油中的大部分成分,但对于某些有毒物质仍无法完全分解。
因此,未来研究需要以下几个方面:深入研究海洋微生物降解石油的机制,找出未能完全分解的原因,以期发现更有效的降解方法;开展更为系统性的实验研究,比较不同环境因素对海洋微生物降解石油的影响,为实际应用提供指导;探讨如何将海洋微生物降解石油的研究成果应用于实际环境中,例如构建高效石油降解菌群落,为实现石油污染的生物治理提供技术支持;考虑到全球石油污染问题的严重性,有必要加强国际合作,共同应对这一环境挑战。
石油烃类化合物降解菌的研究概况*李丽张利平**张元亮(河北大学生命科学学院保定071002)摘要:综述了国内外对石油烃类化合物的微生物降解的研究情况,分别就石油烃类化合物各组分微生物降解率、不同组分的微生物代谢途径、降解菌种类、降解性质粒、工程菌构建以及生物修复方法进行了介绍,以期全面反映此领域的研究成果,为研究工作者提供一定参考依据。
关键词:石油,烃类化合物,降解菌,生物修复中图分类号:Q93文献标识码:A文章编号:025322654(2001)0520089204自1969年发生第一次超级油船失事以来,世界上已有超过40处大的海洋泄漏,据估计每年都有千万公吨以上的石油污染世界海洋,对生物和生态环境造成了很大危害。
石油污染问题引起了人们越来越多的关注,刺激他们发明有效的技术方法对之进行治理。
物理和化学处理方法已研究得比较成熟,生物降解方法的研究虽仍有很大争论,但也已取得了一些成果。
天然微生物的生物降解作用已成为消除环境中石油烃类污染的主要机制[1]。
本文就此进行了综述,以期全面反映此领域的研究成果,存在的问题及今后的发展方向。
1石油烃类化合物的化学组成及其对微生物降解的敏感程度石油烃类化合物可分为4类:饱和烃、芳香族烃类化合物、沥青质(苯酚类、脂肪酸类、酮类、酯类、扑啉类)、树脂(吡啶类、喹啉类、卡巴胂类、亚砜类和酰胺类)。
许多学者对各成分的微生物降解率进行了研究[2],认为饱和烃的降解率最高,其次是低分子量的芳香族烃类化合物,高分子量的芳香族烃类化合物、树脂和沥青质则极难降解。
不同烃类化合物的降解率模式是:正烷烃>分枝烷烃>低分子量芳香烃>多环烷烃。
但此模式也并非是通用的。
如Jones等(1983)就发现海洋沉积的粗油中芳香烃的降解率要高于n2烷烃。
石油烃类化合物组成成分的差异影响其生物降解率。
低硫、高饱和烃的粗油最易降解,高硫、高芳香族烃类化合物的纯油则最难降解。
粗油降解后总是留下一些复杂的残留物,(主要是沥青质),但其并不会产生生态毒性作用,因此,对烃类化合物降解的研究主要还应集中于毒性较强的芳香族化合物。
摘要:本文概述了影响石油污染物生物降解修复处理的多种因素,对石油污染生物处理技术的发展进行了展望。
其中主要影响因素包括:菌种的影响,菌种在不同的环境中和对不同碳链长度的碳氢化合物表现出不同的降解效率;石油物质本身物理化学特性的影响,如石油物质在水体或土壤中的浓度以及石油的粘度、沸点、折射率等特性;生存环境条件的影响,在接种入高效率的降解菌或利用土著微生物进行降解时,降解率受到生存环境中各种条件的影响,如表面活性剂、光照条件、吸附剂的利用、营养盐、共代谢底物、氧气、温度、盐度等。
关键词:石油污染;生物修复;影响因素;降解率随着社会的发展,人们对石油的需求不断加大,同时各种途径所造成的石油污染也日趋严重如工业废水排放、船舶排水、油船的泄漏等。
石油进入水中,造成水体污染,改变局部水生态环境使水生生物死亡,给水资源、生物资源和养殖、旅游业带来巨大损失[1]。
自1989年Alaska发生原油泄漏事故后,人们对石油污染的生物修复进行了大量的研究[2,3]。
生物修复即利用微生物能降解石油的特性达到修复石油污染的目的。
相对于物理化学处理,微生物修复有很多优点:经济花费少,仅为传统化学、物理修复的30%-50%;对环境影响很小,不产生二次污染;污染物可在原地被降解清除;修复时间较短;处理操作简便[4]。
在实际的土壤石油污染和水体石油污染生物修复应用中,已有大量研究肯定了其可行性。
本文介绍了近年国内外对影响石油生物修复的重要因素的研究概况,从石油生物修复过程理论上,探讨了有待进一步深入研究的加速石油生物修复的因素。
1 生物因素——微生物的选种自然界存在大量能降解石油的微生物,至少有8属细菌、6属放线菌、6属酵母和6属霉菌[5],Yamaguchi 等人发现一些微藻也能降解石油物质[6]。
降解石油的微生物的分布,在海洋中细菌较多,在土壤中以真菌较多[7]。
不同种属的微生物对石油的降解能力不同,有研究[8]对细菌和霉菌的石油降解能力进行比较,发现细菌Acinetobacter calcoaeticus和Serratia marcescens分别能降解C22-C30和C20-C28的石油物质,霉菌Candida tropicalis能降解C12-C32的石油物质,Serratia marcescens对石油有较大的吸附能力,而Acinetobacter calcoacelicus和Candida tropicalis对石油有强的乳化作用。
唐山学院毕业设计设计题目:微生物降解石油烃最适条件研究系别:环境与化学工程系班级:09 石油化工生产技术2班姓名:张贺松指导教师:程磊2012年6月11 日微生物降解石油烃最适条件研究摘要从学校腐蚀质土囊中筛选到2株对机油等相关石油制品具有高效降解能力的菌种ZL1 ZL2。
通过生长条件正交实验测定了温度、油量和pH值对其降解能力的影响。
实验表明:4天对于含油300mg/L的去除率分别达到67.9%和76.2%,其中ZL2菌对底物浓度和PH值有较广的适应范围。
关键词:正交实验高效降解菌菌种筛选Microbial degradation of petroleum hydrocarbons in the optimum conditionsAbstractCorrosion from the school the quality of soil in the bag filter to the 2 strains of bacteria degrading ability of oil and other petroleum products ZL1 ZL2. Orthogonal experimental determination of the growth conditions of temperature, substrate concentration and PH value of their degradation ability. The experimental results show that: four days for oily 300mg / L, the removal rate of 67.9% and 76.2%, which ZL2 bacteria have a wider range of substrate concentration and pH value.Keywords:Orthogonal experiment Efficient degradation bacteria Strain screening目录1 引言 (1)1.1石油污染的危害 (1)1.2微生物法治理石油污染 (2)1.3微生物降解石油途径 (4)1.4微生物降解石油影响因素 (5)1.5各国对微生物降解石油烃的研究 (6)1.6微生物降解石油烃类污染物的代谢机制 (6)1.7微生物降解菌的种类 (6)2 试验 (8)2.1材料 (8)2.1.1菌种 (8)2.1.2 培养基 (8)2.1.3试验药品 (8)2.1.4试验仪器 (9)2.2 优势菌筛分试验 (9)2.2.1取样 (9)2.2.2 准备实验用品 (9)2.2.3制作培养基 (9)2.2.3 高温灭菌 (9)2.2.4 初次富集分离 (10)2.2.5 连续富集分离 (10)2.2.6 平板分离 (10)2.2.7 划线分离 (10)2.3生长条件正交实验 (10)2.4 混合菌机油降解效率 (11)2.5分析方法 (11)3结果分析 (12)3.1 优势菌筛分实验 (12)3.2生长条件正交试验 (12)3.3混合菌种实验 (13)4结论 (15)谢辞 (16)参考文献 (17)外文资料 (18)唐山学院毕业设计1 引言上世纪初以来,石油的重要性日益突显。
土壤微生物降解石油组分的微观机理初探共3篇土壤微生物降解石油组分的微观机理初探1土壤微生物降解石油组分的微观机理初探随着工业的快速发展和人类对能源需要的增加,石油成为了当今世界主要的能源来源之一。
然而,石油的开采、储存和使用不当往往会导致石油泄漏,破坏环境和生态平衡。
石油泄漏后,土壤中微生物的活性开始快速升高,它们会分解石油组分,从而消除污染物质并恢复土壤生态。
因此,了解土壤中微生物如何降解石油组分是非常重要的。
石油是一个复杂的混合物,由不同种类和分子量的碳氢化合物组成。
微生物降解石油组分是一个复杂的过程,涉及到多种生化反应和代谢途径。
微生物分解石油组分的基本过程包括:1)接触石油组分;2)吸附石油组分;3)释放外部酶到周围环境;4)酶催化下的脂肪水解;5)产生微生物生长所需能量的氧化反应。
首先,微生物需要接触石油,这需要通过表面特征来实现,如粘附性,化学感受性和胞外聚集物。
此外,在土壤中,由于石油分子与矿物质和有机质共存,微生物需要先通过生物膜和微生物穴道进入土壤孔隙,从而与石油分子接触并降解。
当生物质吸附石油组分时,微生物会释放酶到周围环境。
这些酶,特别是脂肪酶、芳香族羧酸琥珀酰辅酶A合成酶和厌氧烷化酶,可以降解石油组分。
在土壤中,这些酶也可以吸附到土壤小孔隙中,从而加快石油组分的降解速度。
当微生物吸附和酶释放成功时,脂肪水解是微生物降解石油组分的第一个反应步骤。
脂肪水解指酶通过断裂石油组分的酯键和烷基侧链,将其转化为自由的脂肪酸和烷烃。
这个过程是关键的,因为它提供了微生物生长所需的能量和细胞物质。
最后,微生物进行氧化还原反应,产生自由能和电子的变化,从而生产ATP并降解石油组分。
这个过程在海洋、淡水和土壤等不同环境中可能有所不同,但氧化还原反应是高效降解石油组分的常见标志。
总体而言,石油分子降解的微观机理是复杂的,充满了多种生化反应和代谢途径。
微生物使用这些反应和途径,将石油分子降解为生物可吸收的物质,从而达到净化土壤和环境的目的。
石油是一种重要的能源,可以说是现代经济的血液。
日常生活、工业生产、航天军工都需要石油作为能源和原料,是国家生存和社会发展不可或缺的战略资源。
但是,与此同时石油在开采、运输、储存、加工和利用过程中的各种泄漏事故对环境造成的污染和破坏也是不可估量的,其对人类和其他生物的生存和发展也造成一定的威胁,并已成为全球范围内亟待解决的重要问题。
了解石油烃污染物在自然界的生物降解转化规律,研究石油烃污染物微生物降解的技术和方法,培养可高效降解石油烃的工程菌,消除和减少石油烃在环境中的滞留,将有利于维护和创造高质量的人类生存环境。
1 石油烃降解菌的降解机理微生物对石油中不同烃类化合物的代谢途径和机理是不同的。
饱和烃包括正构烷烃、支链烷烃和环烷烃。
通常认为,在微生物作用下,直链烷烃首先被氧化成醇,源于烷烃的醇在醇脱氢酶的作用下被氧化为相应的醛,醛则通过醛脱氢酶的作用氧化成脂肪酸。
相同条件下,一般微生物对不同种类石油烃降解的倾向先后顺序是不同的。
一般而言,石油烃被微生物降解的先后规律为:直链烷烃>支链烷烃>环烷烃>多环芳烃>杂环芳烃。
在某石油烃降解菌修复不同碳链石油烃污染的研究中得出结论,该菌属对短链石油烃的分解率相对较高,而对芳香烃和润滑油组分的降解率较短链石油烃低。
一般微生物降解正烷烃由氧化酶酶促进行。
正烷烃第一步氧化为醇后,醇氧化成醛,醛再转化为相应脂肪酸,脂肪酸经 β-氧化为乙酰辅酶A,乙酰辅酶A进入三羧酸循环,分解成CO2和H2O,或进入其他生化过程。
另外,链状烷烃可经脱氢步骤转变为烯烃,烯经氧化成为醇,然后醇可转化为醛,最后醛变为脂肪酸;链状烷烃还可通过直接氧化成烷基过氧化氢,然后经脂肪酸途径进行降解。
有的可通过亚末端氧化成仲醇,再变成伯醇或脂肪酸进行氧化分解。
还有些微生物可将烯烃变为不饱和脂肪酸,通过双键位移或甲基化等,变为支链脂肪酸,再进行降解。
2 石油烃降解菌的种类2.1 普通石油烃降解菌在受石油污染的土壤和水环境中存在许多能降解石油烃的微生物,细菌、放线菌、真菌、酵母、霉菌和藻类中均有能降解石油烃的微生物,据研究表明目前发现100余属、200多种石油烃降解微生物。
不同种类的微生物对石油烃的降解能力不同,通常细菌比真菌、放线菌对原油的降解能力强。
细菌中降解石油烃的主要有无色杆菌属、假单胞菌属、不动杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、诺卡氏菌属以及微球菌属等。
2.2 特殊石油烃降解菌2.2.1 低温石油烃降解菌低温微生物在地球上广泛存在,一般分布于南北极、海洋深底、高原冰川以及冻土地区等低温环境中。
目前发现的低温微生物种类繁多,通常为真细菌、酵母菌、蓝细菌、单细胞藻类等,这些微生物正逐渐引起科学家的广泛重视[1]。
随着石油污染问题日益突出和国内外对低温石油烃降解菌研究的深入,低温石油烃降解菌修复doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2018.09.081微生物对石油烃的降解机理研究李 洲(西安石油大学,陕西 西安 710065)摘 要:随着工业和经济的发展,环境问题成为人们普遍关注的焦点,石油污染成了不可忽视的问题。
微生物修复作为一种新型环保的生物修复技术,已成为石油污染生物修复的核心技术。
对石油降解微生物的种类即细菌、蓝藻、真菌以及藻类进行了总结,对微生物对石油烃的降解途径与降解机理进行了综述。
关键词:微生物;石油烃;降解机理中图分类号:X74 文献标识码:A 文章编号:1004-275X(2018)09-179-02Study on the mechanism of microbial degradation of petroleum hydrocarbonsLi Zhou(Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China)Abstract:With the development of industry and economy,environmental problems have become the focus of attention,and oil pollution has become a problem that can not be ignored.As a new environmental protection bioremediation technology,microbial remediation has become the core technology of bioremediation of petroleum pollution.The types of petroleum-degrading microorganisms such as bacteria,cyanobacteria,fungi and algae were summarized.The pathways and mechanisms of petroleum hydrocarbon degradation by microorganisms were reviewed.Key wordss:microorganism;petroleum hydrocarbon;degradation mechanism;research·179·石油污染已成为研究热点[2]。
2.2.2 耐高温石油烃降解菌耐高温石油烃降解菌是一种能在高于40~50℃条件下生长的微生物,最适生长温度为 55~65℃,最高生长温度为80℃,大部分为细菌,常见于温泉、堆肥和发酵工业中[3]。
2.2.3 耐盐碱石油烃降解菌高盐碱土壤常常受到石油污染,而传统非耐盐碱微生物在高盐碱环境中生物降解效果降低甚至消失。
因此筛选优良高效的耐盐碱石油烃降解菌,是修复石油污染盐碱化土壤的关键。
3 影响微生物降解石油烃的因素分析3.1 微生物的性质一般不同微生物只对相对特定石油组分具有较好的降解能力,基于此原理,处理石油污染物时,常通过接种多种不同微生物来提高降解效果。
此外,石油烃微生物降解率会受到降解微生物的接种数量及其酶活性的影响。
3.2 石油烃的性质石油烃降解率除受微生物种类和数量的影响外,也受到石油烃类型及各组分含量的影响。
降解率会随着烃类化合物链的增长和环的增多而下降。
多环芳烃的环排列方式也会影响微生物对它的降解,降解顺序一般为:线状>角状>更加复杂的结构。
此外,石油烃质量分数也会影响微生物的降解效果。
石油烃质量分数过高会对微生物产生毒害,过低则不足以维持一定数量的微生物生长,使得达不到降解效果。
3.3 表面活性剂微生物自身能产生多种生物表面活性剂,表面活性剂能将油滴乳化成许多细小颗粒,从而增大油和水接触的表面积,极大降低了由于石油烃类化合物的水不溶性而产生的阻碍,促进微生物对油的利用,提高微生物对石油污染的修复效果。
鼠李糖脂作为石油烃降解菌产生的表面活性剂有助于石油烃降解率的提高,添加鼠李糖脂可使降解体系中原油20 d的降解率从 35.7%提高到57.6%。
4 环境因素对石油烃微生物降解的影响分析4.1 石油烃物理状态对生物降解的影响石油烃的物理状态对其微生物降解有显著影响。
在水体系中,微生物主要在油-水界面活动,油的分散程度直接影响微生物能接触到的石油烃的表面积,油-水界面面积的增加,不仅使石油烃更易到达微生物,而且进入水体的乳化液滴使氧和营养物更易被微生物获得,从而促进微生物对石油烃的降解。
好的乳化使石油烃形成微小液滴,类似于溶解烃,这种情况下石油烃更易被微生物降解。
4.2 温度对生物降解的影响温度对微生物降解石油烃的影响主要是对石油烃物理状态、化学组成的影响以及对微生物本身代谢活性的影响。
微生物对石油烃的降解借助于酶的催化作用完成,而酶的活性只有在一定的温度范围内才能得以发挥。
4.3 氧及营养物质对生物降解的影响微生物可以在有氧条件下降解石油烃,也可以对石油烃进行厌氧降解。
一般而言,与好氧条件下的生物降解相比,烃化合物在厌氧条件下的生物降解速率要慢得多。
微生物代谢需要氮、磷、铁、镁等营养物质的参与才能顺利进行。
作为微生物能源的烃类足够多时,营养物的供给是否充分将直接影响微生物对烃类的降解活动。
如果营养物质缺乏就会抑制微生物对石油烃的降解作用。
5 结语随着石油工业的高速发展,防止石油污染的任务将会变得更加重要。
近几年来,石油泄漏事故的频频发生,自然界中存在的难降解污染及环境中的微生物降解速度慢等问题明确了石油污染已经成为现代环境污染的一个重要问题,为了更好更快的解决石油污染带来的危害,需要发展更多的新技术、新思维来有效的治理石油污染,减少石油污染对环境造成的严重影响。
在分子生物学已成为生命科学前沿的今天,科学工作者应加强对微生物降解石油烃类过程及机理的研究,将基因工程应用于微生物治理石油烃污染方面,以培育出更多更好的实用菌株。
运用新方法筛选极端环境特性优良的石油烃降解菌来治理石油污染,对石油烃降解机理进行深入研究,寻求治理污染新方法,进一步探讨影响微生物降解石油烃的因素和稳定条件,提高应用效果。
参考文献:[1] 王泽华,王峰.低温条件下土壤石油烃微生物修复研究进展[J].环境科学与技术,2017,40(S1):139-144.[2] 吴蔓莉,袁婧,李炜,等.石油污染土壤的微生物修复及土壤微生物活性变化[J].应用与环境生物学报,2016, 22(05):878-883.[3] 张利军.微生物渗透性反应墙原位修复石油烃污染地下水研究[D].兰州理工大学,2016.收稿日期:2018-07-17作者简介:李洲,西安石油大学。
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