【摘要】：本文圍繞Brevibacillus panacihumi W25和Gordonia alkanivorans W33兩株高效石油烴降解菌，開(kāi)展了兩菌石油降解性能、機(jī)理及其在鉆井巖屑處置中的應(yīng)用研究，取得的主要結(jié)果為： 采用W25和W33以及兩株菌混合降解1%的原油，經(jīng)過(guò)9天的降解，W25的降解率達(dá)到83.10%，W33的降解率達(dá)到91.73%，W25與W33的混合菌的降解率為96.42%，且W25和W33都有較廣的降解譜和長(zhǎng)鏈烷烴降解能力，應(yīng)用潛力較大。以多環(huán)芳烴菲為唯一底物時(shí)發(fā)現(xiàn)，W25不具有明顯的多環(huán)芳烴降解能力，W33在12天內(nèi)對(duì)多環(huán)芳烴的降解率為16.85%；兩株菌混合后12天內(nèi)對(duì)多環(huán)芳烴的降解率達(dá)到20.13%，顯示兩菌混合具有協(xié)同降解效應(yīng)。W25、W33以及混合菌降解含菲的原油試驗(yàn)中，多環(huán)芳烴菲的降解率有很大的提升，達(dá)到了87.65%；多環(huán)芳烴的加入對(duì)烷烴的降解影響不大�？傊訵25和W33兩菌初步構(gòu)建的混菌降解體系的降解效果好于單菌體系，證明了兩菌的協(xié)同作用，說(shuō)明所構(gòu)建的混菌降解體系具有較好的應(yīng)用潛力。 對(duì)W33進(jìn)行了全基因組測(cè)序分析，并對(duì)W25和W33的石油降解基因進(jìn)行了較為全面的分析。通過(guò)對(duì)W25所注釋的基因進(jìn)行分析，確定了7個(gè)參與石油烴降解的基因；通過(guò)對(duì)W33進(jìn)行注釋基因分析，確定了9個(gè)石油烴降解基因，并利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（Q-PCR）方法對(duì)這9個(gè)基因進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)合W25和W33的降解特點(diǎn)，從分子水平上初步分析了兩株菌降解石油中的直鏈烷烴、支鏈烷烴、多環(huán)芳烴的機(jī)理。 為提高W25和W33實(shí)際應(yīng)用能力，以獲得最大生物量為目的，進(jìn)行了搖瓶、5L發(fā)酵罐、20L發(fā)酵罐的擴(kuò)大培養(yǎng)發(fā)酵條件優(yōu)化，找到了提高兩株菌發(fā)酵效率的最佳發(fā)酵條件，提升了發(fā)酵效率。 為驗(yàn)證初步構(gòu)建的W25和W33混菌降解體系在實(shí)際應(yīng)用中的效果，以鉆井巖屑為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室正交實(shí)驗(yàn)，考察了菌、肥料以及表面活性劑對(duì)堆肥結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，菌水平影響最大，其次是肥料。以實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為指導(dǎo)，開(kāi)展了中試規(guī)模的鉆井巖屑生物堆肥處置實(shí)驗(yàn)，添加W25和W33菌劑，得到了較好的中試應(yīng)用效果，73天的石油烴降解率達(dá)到了69.04%，而對(duì)照組的石油烴降解率僅為17.75%，證實(shí)兩株菌具有很好的工業(yè)應(yīng)用潛力。
【圖文】：

第一章 文獻(xiàn)綜述 運(yùn)輸過(guò)程。中長(zhǎng)鏈烷烴難以被運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)，但是被氧化成醇后這個(gè)過(guò)相對(duì)容易[88]。醇運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)后經(jīng)過(guò)醇脫氫酶、醛脫氫酶的連續(xù)脫氫，，脂肪酸通過(guò) β 氧化進(jìn)入三羧酸循環(huán)，最終被分解成 H2O 和 CO2或質(zhì)。但石油成分復(fù)雜，不同菌種對(duì)不同底物的降解也不盡相同，，因此物微生物降解途徑研究在很多方面仍有待深入。

圖 1-2 論文技術(shù)路線Figure 1-2 Technical route of this paper（1） 以 Brevibacillus panacihumi W25 和 Gordonia alkanivorans W33 為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)兩株菌的原油降解譜分析、多環(huán)芳烴降解分析及原油與多環(huán)芳烴的混合底物降解分析，詳細(xì)研究?jī)芍昃氖蜔N降解特性。（2） 將 Brevibacillus panacihumi W25 和 Gordonia alkanivorans W33 兩株菌混合，開(kāi)展混合菌降解原油、多環(huán)芳烴及原油與多環(huán)芳烴混合底物的研究，驗(yàn)證株菌的協(xié)同關(guān)系。（3） 為了了解 Brevibacillus panacihumi W25 和 Gordonia alkanivorans W33的降解機(jī)理，對(duì) Gordonia alkanivorans W33 進(jìn)行全基因組測(cè)序分析，并對(duì) Brevibacillus panacihumi W25 和 Gordonia alkanivorans W33 的石油降解基因進(jìn)行分析，利用 Q-PCR 方法對(duì) Gordonia alkanivorans W33的石油降解基因進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從基因水平開(kāi)展兩株菌降解石油的機(jī)
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：X172

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本文編號(hào)：2649524