本文關(guān)鍵詞：海洋石油降解固定化菌劑的研制及岸灘溢油現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)

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【摘要】：近年來(lái),由于各種自然或人為活動(dòng)的原因,海洋溢油事故頻發(fā),帶來(lái)嚴(yán)重的海洋石油污染,嚴(yán)重影響了海洋生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前已有眾多用于緩解和治理原油污染的方法,其中溢油生物修復(fù)策略由于具有環(huán)保、高效和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)已成為最具發(fā)展?jié)摿Φ囊缬吞幚矸椒�。然�?在實(shí)際應(yīng)用中生物修復(fù)仍有很多問(wèn)題需要克服解決,如外加菌降解活性的維系、提高細(xì)菌對(duì)海洋環(huán)境的適應(yīng)能力等。面對(duì)以上問(wèn)題,固定化技術(shù)成為最好的解決途徑。利用高機(jī)械性能的PVA(聚乙烯醇)為主要材料,輔以海藻酸鈉和活性炭對(duì)石油降解菌Marinobacter sp PY97S進(jìn)行包埋固定化研究。通過(guò)考察固定化菌劑的物理性能(機(jī)械性能、傳質(zhì)性能、粒徑及菌含量和操作難易等)以確定固定化材料最佳濃度配比。結(jié)果表明,PVA濃度為40-60 g/L,海藻酸鈉濃度為20-30 g/L時(shí),固定化菌劑具有較佳的物理性能;且固定化菌劑內(nèi)部具有發(fā)達(dá)的孔狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以供微生物附著生長(zhǎng);在上述結(jié)果基礎(chǔ)上,以不同濃度的固定化材料制備三種類(lèi)型的固定化菌劑,通過(guò)重量法和GC-MS評(píng)價(jià)石油降解效果。結(jié)果顯示在12 d內(nèi),三種固定化菌劑的石油降解率均在30%以上,實(shí)驗(yàn)組S8(PVA濃度為60 g/L,海藻酸鈉濃度為20 g/L,活性炭濃度為5 g/L)的石油降解性能最為突出,相對(duì)于游離菌體,其石油降解率提高了近7%。GC-MS結(jié)果顯示S8組固定化菌劑對(duì)烷烴和芳烴降解效果顯著,降解率在30%-45%之間,且降解過(guò)程中固定化菌劑內(nèi)細(xì)菌的數(shù)量得到增加;通過(guò)室溫放置、4℃放置及冷凍干燥三種方式來(lái)保藏菌劑,確定菌劑的最佳保藏條件。定期取樣分析菌劑內(nèi)部細(xì)菌含量及其石油降解效果的變化。結(jié)果顯示在菌劑保藏30d內(nèi),各方式菌含量及石油降解效果比較穩(wěn)定,石油降解率在30%左右。之后室溫、4℃保藏菌劑方式菌含量及石油降解效果逐漸下降,而冷凍干燥方式菌含量及石油降解效果表現(xiàn)穩(wěn)定,石油降解率維持在40%以上。因而冷凍干燥方式對(duì)固定化菌劑的保藏比較有利。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,利用制備的固定化菌劑對(duì)黃島2013年輸油管道爆炸后溢油污染岸灘進(jìn)行129 d生物修復(fù)試驗(yàn)。利用重量法和GC-MS對(duì)岸灘溢油區(qū)域的修復(fù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示固定化菌劑修復(fù)區(qū)域和未修復(fù)區(qū)沉積物中溢油含量均有下降趨勢(shì),但修復(fù)區(qū)更為顯著。修復(fù)區(qū)原油含量30 d后降解率顯著提高,較對(duì)照提高近53.7%,第129 d降解率達(dá)67%,而對(duì)照區(qū)域降解率僅為46%;GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示石油烷烴和芳香烴在修復(fù)區(qū)和未修復(fù)區(qū)含量差異顯著;固定化菌劑內(nèi)部微生物多樣性分析顯示,菌劑內(nèi)部微生物在環(huán)境中多樣性增加,以變形菌門(mén)和擬桿菌門(mén)在石油污染降解過(guò)程中發(fā)揮重要作用。不同功能微生物在菌劑內(nèi)部良好的存在。盡管固定化目標(biāo)菌Marinobacter有流失,但仍能夠穩(wěn)定存在,說(shuō)明微生物經(jīng)固定化后可以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境,發(fā)揮長(zhǎng)效溢油降解作用。綜上所述,本研究制備的固定化菌劑在物理性能和石油降解活性方面均表現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力;通過(guò)黃島岸灘溢油的生物修復(fù)實(shí)地應(yīng)用,制備的固定化菌劑能夠加速溢油的降解,促進(jìn)環(huán)境好轉(zhuǎn)。
【關(guān)鍵詞】：石油降解細(xì)菌 固定化技術(shù) 固定化菌劑 岸灘溢油生物修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：國(guó)家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X55;X172
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 前言12-26
• 1.1 海洋石油污染物12-16
• 1.1.1 石油資源簡(jiǎn)介12
• 1.1.2 石油的組成12-14
• 1.1.3 海洋石油污染及其危害14-16
• 1.2 海洋石油污染處理的方法及面對(duì)的問(wèn)題16-20
• 1.2.1 海洋石油污染處理方法16-17
• 1.2.2 石油污染處理面對(duì)的問(wèn)題17-20
• 1.3 微生物固定化技術(shù)20-23
• 1.3.1 固定化技術(shù)簡(jiǎn)介20
• 1.3.2 固定化技術(shù)的方法20-22
• 1.3.3 固定化技術(shù)的應(yīng)用22-23
• 1.4 本研究的目的、內(nèi)容23-26
• 1.4.1 研究目的23
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容23-26
• 第二章 石油降解固定化菌劑的研制26-38
• 2.1 引言26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料26-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)菌株26-27
• 2.2.2 藥品及試劑27
• 2.2.3 常用溶液及培養(yǎng)基27-28
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法28-30
• 2.3.1 石油降解菌培養(yǎng)及構(gòu)建28-29
• 2.3.2 細(xì)菌固定化菌劑制備材料組成研究29
• 2.3.3 細(xì)菌固定化菌劑微球物理性能評(píng)價(jià)29-30
• 2.4 細(xì)菌固定化微球微觀結(jié)構(gòu)觀察30
• 2.5 結(jié)果與討論30-36
• 2.5.1 細(xì)菌固定化菌劑制備材料選擇30-31
• 2.5.2 細(xì)菌固定化菌劑制備31-33
• 2.5.3 細(xì)菌固定化菌劑微球性能分析33-35
• 2.5.4 細(xì)菌固定化菌劑微球電鏡形態(tài)觀察35-36
• 2.6 小結(jié)36-38
• 第三章 固定化菌劑石油降解性能研究38-50
• 3.1 引言38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料38-39
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)菌株38
• 3.2.2 藥品及試劑38
• 3.2.3 常用溶液及培養(yǎng)基38-39
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器及分析軟件39
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法39-42
• 3.3.1 石油降解菌培養(yǎng)及構(gòu)建39
• 3.3.2 細(xì)菌固定化菌劑制備39-40
• 3.3.3 石油吸附性能分析40
• 3.3.4 石油降解性能分析40-41
• 3.3.5 細(xì)菌固定化微球重復(fù)利用性分析41
• 3.3.6 石油降解過(guò)程細(xì)菌固定化菌劑微觀結(jié)構(gòu)觀察41
• 3.3.7 石油降解過(guò)程細(xì)菌固定化菌劑活性檢測(cè)41-42
• 3.4 結(jié)果與討論42-49
• 3.4.1 石油吸附性能42
• 3.4.2 固定化菌劑的石油降解率42-43
• 3.4.3 固定化菌劑石油烴降解特性分析43-46
• 3.4.4 細(xì)菌固定化菌劑重復(fù)利用性分析46-47
• 3.4.5 細(xì)菌固定化菌劑電鏡形態(tài)觀察47-48
• 3.4.6 石油降解過(guò)程細(xì)菌固定化菌劑活性檢測(cè)48-49
• 3.5 小結(jié)49-50
• 第四章 固定化菌劑保藏技術(shù)研究50-56
• 4.1 引言50
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)菌株50
• 4.2.2 藥品及試劑50
• 4.2.3 常用溶液及培養(yǎng)基50
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器及分析軟件50
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法50-52
• 4.3.1 石油降解菌培養(yǎng)及構(gòu)建50
• 4.3.2 細(xì)菌固定化菌劑制備50-51
• 4.3.3 菌劑保藏方式51
• 4.3.4 固定化菌劑菌落計(jì)數(shù)51
• 4.3.5 石油降解性能分析51-52
• 4.4 結(jié)果與討論52-54
• 4.4.1 固定化形態(tài)觀察52
• 4.4.2 固定化微球中菌含量變化分析52-53
• 4.4.3 菌劑石油降解能力分析53-54
• 4.5 小結(jié)54-56
• 第五章 固定化菌劑溢油生物修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用56-72
• 5.1 引言56
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料56-57
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)菌株56
• 5.2.2 藥品及試劑56-57
• 5.2.3 常用溶液及培養(yǎng)基57
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器及分析軟件57
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法57-59
• 5.3.1 石油降解菌培養(yǎng)及構(gòu)建57
• 5.3.2 細(xì)菌固定化菌劑制備57
• 5.3.3 岸灘油污現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)試驗(yàn)57-58
• 5.3.4 溢油生物修復(fù)效果評(píng)價(jià)58
• 5.3.5 固定化菌劑微觀結(jié)構(gòu)觀察58-59
• 5.3.6 溢油生物修復(fù)過(guò)程細(xì)菌的多樣性分析59
• 5.4 結(jié)果與討論59-69
• 5.4.1 溢油生物修復(fù)效果評(píng)價(jià)59-66
• 5.4.2 固定化菌劑生物修復(fù)過(guò)程電鏡分析66-67
• 5.4.3 固定化菌劑中微生物菌群變化67-69
• 5.5 小結(jié)69-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 在讀期間發(fā)表論文80-82
• 致謝82-83

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1 邱益三,陳芝媛;蚜霉菌劑使用技術(shù)的探討[J];微生物學(xué)通報(bào);1979年03期

2 胡玉信;;“301”菌劑堆肥技術(shù)及使用效果[J];科技致富向?qū)?1996年11期

3 李培培;張冬冬;王小娟;王小芬;崔宗均;;促分解菌劑對(duì)還田玉米秸稈的分解效果及土壤微生物的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2012年09期

4 ;美國(guó)“翠京元根線蟲(chóng)菌劑”產(chǎn)品介紹及使用方法[J];科技致富向?qū)?2012年22期

5 章淑艷;;粉煤灰在硅酸鹽菌劑中的應(yīng)用[J];河北省科學(xué)院學(xué)報(bào);2006年03期

6 趙志鵬;王學(xué)聘;郭秀珍;;優(yōu)良外生菌根真菌的篩選及其菌劑的制備[J];微生物學(xué)報(bào);1992年03期

7 許坤一，余尊祥，楊桂仙, 謝琴，，趙俊，李志文，林松;不同來(lái)源硅酸鹽菌劑質(zhì)量分析的研究[J];云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年Z1期

8 ;固體載體的光合菌劑的制作與使用[J];天津科技;1997年01期

9 田俊嶺;彭桂香;李永濤;譚志遠(yuǎn);楊盼盼;張海春;劉麗輝;陳旭東;;一種高效光合菌劑對(duì)辣椒生長(zhǎng)及土壤微生物的影響[J];生物技術(shù)進(jìn)展;2014年03期

10 朱浩崢 ,朱清海;光合菌劑[J];新農(nóng)業(yè);2001年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 朱真;朱用武;;肥料增效菌劑[A];2012新型肥料創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)與新工藝、新設(shè)備交流研討會(huì)論文集[C];2012年

2 蘇朋;何艷;徐建明;吳建軍;;添加氮素條件下促腐菌劑對(duì)秸稈分解過(guò)程中碳氮元素變化影響的研究[A];面向未來(lái)的土壤科學(xué)（上冊(cè)）——中國(guó)土壤學(xué)會(huì)第十二次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2012年

3 車(chē)建美;鄭雪芳;劉波;蘇明星;朱育菁;;微生物保鮮菌劑的制備及其對(duì)枇杷的保鮮效果[A];第三屆全國(guó)微生物資源學(xué)術(shù)暨國(guó)家微生物資源平臺(tái)運(yùn)行服務(wù)研討會(huì)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

4 高樹(shù)清;王炳華;徐靜;高艷敏;王寶申;劉秀春;陳寶江;;生物有機(jī)肥生產(chǎn)中發(fā)酵菌劑的選擇研究[A];中國(guó)土壤學(xué)會(huì)第十一屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第七屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集（下）[C];2008年

5 楊晶秋;姚騰云;鄭普山;王作尊;;放線菌劑與穩(wěn)定型有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥對(duì)蕃茄的聯(lián)應(yīng)效果[A];第九屆全國(guó)土壤微生物學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要[C];2001年

6 崔彥召;黃克和;張克春;;不同乳酸菌劑對(duì)發(fā)酵全混合日糧霉菌毒素含量的影響[A];第三屆中國(guó)奶業(yè)大會(huì)論文集(上冊(cè))[C];2012年

7 劉保平;周俊初;;根瘤菌菌劑培養(yǎng)基優(yōu)化與抑菌劑篩選研究[A];湖北省生物工程學(xué)會(huì)2004年年會(huì)學(xué)術(shù)報(bào)告及論文摘要匯編[C];2004年

8 龔光祿;桂陽(yáng);朱國(guó)勝;;發(fā)酵菌劑在玉米秸稈發(fā)酵中的作用與發(fā)酵料栽培紅托竹蓀初探[A];中國(guó)菌物學(xué)會(huì)第六屆會(huì)員代表大會(huì)（2014年學(xué)術(shù)年會(huì)）暨貴州省食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇會(huì)議摘要[C];2014年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 郭薇;重點(diǎn)行業(yè)廢水處理菌劑研究通過(guò)鑒定[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2007年

2 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生態(tài)與環(huán)境科學(xué)系教授 博士生導(dǎo)師 李維炯;從EM技術(shù)到CM技術(shù)[N];中國(guó)畜牧水產(chǎn)報(bào);2000年

3 本報(bào)記者 李淵;江蘇研制出國(guó)內(nèi)首個(gè)農(nóng)業(yè)廢棄物干式好氧發(fā)酵菌劑[N];江蘇農(nóng)業(yè)科技報(bào);2013年

4 于明忠;分解菌劑生產(chǎn)有機(jī)肥技術(shù)獲得成功[N];中國(guó)花卉報(bào);2003年

5 劉明;生物技術(shù)治理印染廢水有新突破[N];中國(guó)紡織報(bào);2007年

6 記者 牛金輝;我區(qū)成功研究出沼氣低溫發(fā)酵促進(jìn)菌劑[N];新疆科技報(bào)(漢);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張建峰;東北地區(qū)秸稈降解工程菌的選育及速腐菌劑的研制[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 張濤;紫花苜蓿青貯菌劑篩選、作用機(jī)理及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

3 李劍峰;解磷根瘤菌誘變選育及抗污染菌劑制備關(guān)鍵技術(shù)研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 陶晶;多功能菌劑的組合效應(yīng)研究及其抑菌物質(zhì)的特性和分離[D];石河子大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄒錦群;產(chǎn)酶溶桿菌C3脫色防霉菌劑制備及應(yīng)用[D];福建師范大學(xué);2015年

2 黃國(guó)強(qiáng);復(fù)合腐稈菌劑對(duì)稻稈堆腐和水稻促生效果[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 高祥興;海洋石油降解固定化菌劑的研制及岸灘溢油現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)[D];國(guó)家海洋局第一海洋研究所;2016年

4 史秀宏;硅酸鹽菌劑對(duì)土壤有效養(yǎng)分含量及水稻產(chǎn)量的影響[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 陳曉飛;農(nóng)林廢棄物速腐菌劑的篩選和制備研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

6 宋芳芳;主要糧食作物秸稈降解菌劑的制備及應(yīng)用研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 劉保平;根瘤菌菌劑研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

8 辛銀川;高效降解秸稈菌株配伍篩選及菌劑制備[D];鄭州大學(xué);2011年

9 張蓓;碳氮比及腐熟菌劑對(duì)玉米秸稈發(fā)酵的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

10 王玉;放線菌劑對(duì)連作番茄生理生態(tài)及土壤微環(huán)境的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：743822