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甘肃陇东黄土塬区石油污染土壤生物修复技术的研究与创新
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    X74, X53
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目以陇东油区油污土壤为研究对象,筛选分离出一系列高效石油降解菌株,通过GC-MS检测各个菌株对石油的作用部位,利用正交试验确定各种菌的最佳投加量和最佳组合配比,从而构建出一组高效降解石油的混合优势菌群,使具有不同功能的菌株结合在一起,以期能对石油污染进行更充分地降解。通过模拟油区的微生态环境进行实验室模拟实验,测定预制板、活性炭、氧化还原电位、C、N、P配比对不同浓度石油污染土样的降解效果试验,建立典型黄土塬油区石油污染土壤微生物强化修复的环境条件;其次,通过添加菌种进行协同作用修复现场试验研究,测定油田土著微生物的多样性,通过主成分分析(PCA)可以确定各样品微生物群落组成的差异,便于研究当地土壤的生物多样性,进而有利于研究该降解混合菌对土壤菌群结构组成的影响,结合Barcode编码技术构建测序文库并测序,进行OTU聚类,与Silva数据库比对,获得具体的物种及丰度信息,从而为陇东地区油气田开发过程中的石油污染治理提供生物修复实验依据和关键技术。主要结论如下:从油田油井附近所取的土壤样品中,经过平板分离筛选纯化,共分离出以原油为唯一碳源和能源的单一高效石油降解菌株4株,对分得的4株菌作了鉴定。4株菌经鉴定分别为假单胞菌属、不动杆菌菌属、放线菌菌属、霉菌属。其中假单胞菌属、不动杆菌属是被各地科研工作者广泛分离得到,并研究利用的对象。放线菌属、霉菌属具区域特色,被研究较少。3份土壤样品中共检测到包括变形菌门、放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、酸杆菌门和抚微菌门等24个门的细菌。土壤在长期石油污染的选择压力,土壤菌群结构发生明显改变,能利用石油为碳源的菌(即石油降解菌)逐渐成为优势菌群。从三种菌的复配实验中发现,三种菌混合后的降解率均比两种菌组合时有较大的提高,而且假单胞菌(X菌)对维持该混合菌株的高降解率起到重要的作用。通过石油污染土壤生物修复的实验室模拟研究,可以得出:从植物与菌剂联合修复污染土样可知,两者联合修复性能均高于单一植物的修复性能。经过63d联合修复,加菌剂5%的降油绿率最高可达81.48%,比空白组高43.04%;空白组和种植苜蓿组土壤石油污染物残留量、去除量均随着土壤石油污染物投配量的增加而增加,两者呈正相关关系特别显著,反映了投配量对石油污染物残留量和去除量的巨大影响。从植物修复效果可知,3种植物的降油效果依次为:紫花苜蓿>冰草>小麦,紫花苜蓿组最高石油降解率可达86.47%。可见紫花苜蓿具有很好修复石油污染土壤的作用。通过现场试验对各种工艺条件进行了验证,可以得出:混合菌剂包括四种菌属,属于自然界的三大微生物类型(细菌、放线菌、霉菌)。按照1:1:1:1的重量配比制成的混合菌剂在现场中的能够适应20~30℃,pH为7~8左右,盐度低于8g/L,油泥浓度低于12%的坏境;而且在修复过程中互相协同,共生伴生关系良好,较好地适应当地环境;所用菌群适应性强,对环境无污染,费用低、周期短、效果好,适用于不同浓度梯度堆置点油污土壤的处理。
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