本文關(guān)鍵詞：石油降解菌篩選及室內(nèi)模擬污染土壤修復(fù)的研究

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【摘要】：石油是近代社會(huì)飛速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。石油泄漏將導(dǎo)致土壤污染、農(nóng)業(yè)糧食減產(chǎn),石油中某些致畸致癌組分進(jìn)入人體,危害人體健康。石油污染已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的課題。微生物修復(fù)法具有成本低廉、操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),成為土壤修復(fù)最具潛力方法之一。以石油降解細(xì)菌(10-1、10-2、10-3、10-4)為研究對(duì)象,構(gòu)建出一組高效石油降解菌群10#,分別以游離態(tài)和固定化菌劑形式,投加到室內(nèi)模擬石油污染土壤中,比較兩種菌劑類(lèi)型對(duì)石油污染土壤的修復(fù)效果,得到以下研究結(jié)果：菌株生長(zhǎng)曲線實(shí)驗(yàn)表明,在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)液中,各菌株能耐受5%環(huán)境鹽度,最佳初始pH為7,在30 ℃、180r/min條件下振蕩培養(yǎng)14 h,制備一級(jí)種子液；在以石油為唯一碳源的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中,菌株10-1、10-2、10-3的生長(zhǎng)趨勢(shì)較為一致,表現(xiàn)出同步性。將各菌株接種于石油降解培養(yǎng)液中,以菌株間協(xié)同作用為參考基準(zhǔn),用排列組合的方式構(gòu)建出高效石油降解菌群10“,該降解菌群由各菌株一級(jí)種子液等體積比混合,以二氯甲烷(DCM)為萃取劑,利用紫外分光光度法測(cè)得其對(duì)石油的降解率可達(dá)73.34%,同等條件下比單菌株對(duì)石油最高降解率提高了25.18%。模擬石油污染土壤微生物修復(fù)試驗(yàn)表明,固、液菌最佳接種量均為10%；土壤最佳C、N、P之比為100：10：1；石油降解率分別為32.5%和24.9%,對(duì)照組僅為8.8%。土壤修復(fù)過(guò)程中相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示,土壤pH逐漸降低,固菌組土壤pH下降趨勢(shì)大于游離菌組,且都大于對(duì)照組；土壤脫氫酶活性呈上升趨勢(shì),固菌組在修復(fù)進(jìn)行第45 d最高,可達(dá)17.27 μgTF/g干土/d,游離菌組在第30 d最高,為14.83gg TF/g干土/d,對(duì)照組土壤中脫氫酶活性亦有一定程度的增強(qiáng),在第60 d達(dá)到最高,為10.67μg TF/g干土/d；土壤呼吸強(qiáng)度隨時(shí)間均呈上升趨勢(shì),投加固定化菌的試驗(yàn)土壤在修復(fù)第60 d的呼吸強(qiáng)度達(dá)到最高,為2.26 mg CO2/g干土/h,投加游離菌組土壤的最高呼吸強(qiáng)度在第50 d,為1.79 mg CO2/g干土/h,兩者均大于最高呼吸強(qiáng)度的自然土壤1.42mg CO2/g干土/h及對(duì)照組土壤最高呼吸強(qiáng)度1.06mg CO2/g干土/h；通過(guò)GC-MS分析石油組分降解前后變化情況表明,該石油降解菌群,對(duì)C14-C32中大部分正構(gòu)烷烴具有良好的降解效果,說(shuō)明該菌群具有比較寬的降解譜。建立10#混合菌群修復(fù)石油污染土壤的模型參數(shù)：土壤中石油濃度6645.7 mg/kg,含水率15%-20%,初始pH 7.25左右,營(yíng)養(yǎng)鹽比例C：N：P=100：10：1,石油降解菌接種量10%。室外石油污染土壤生物修復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證表明,經(jīng)過(guò)40 d的修復(fù),固菌試驗(yàn)組石油降解率為26.3%,游離菌石油降解率為19.2%,未添加任何菌劑的對(duì)照組土壤中的石油降解率僅為5.9%。10“石油降解菌群,在對(duì)石油污染土壤的實(shí)際應(yīng)用中可加速石油類(lèi)污染物的降解,具有一定的修復(fù)能力。
【關(guān)鍵詞】：微生物 石油 污染土壤 生物修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X172;X53
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 1 前言10-24
• 1.1 石油及石油污染土壤10-12
• 1.1.1 石油的組成成分10-11
• 1.1.2 石油類(lèi)污染物的存在狀態(tài)11
• 1.1.3 石油污染土壤的現(xiàn)狀及危害11-12
• 1.2 石油污染土壤修復(fù)方法12-13
• 1.2.1 物理法12
• 1.2.2 化學(xué)法12-13
• 1.2.3 生物法13
• 1.3 微生物修復(fù)石油污染土壤13-16
• 1.3.1 微生物修復(fù)石油污染土壤的研究背景13-14
• 1.3.2 石油降解微生物14-15
• 1.3.3 微生物降解石油的作用機(jī)理15-16
• 1.4 影響微生物修復(fù)污染土壤的因素16-19
• 1.4.1 微生物種屬對(duì)生物修復(fù)的影響17
• 1.4.2 環(huán)境條件對(duì)生物修復(fù)的影響17-19
• 1.5 石油污染土壤修復(fù)指標(biāo)19-21
• 1.5.1 石油烴污染物的測(cè)定19-20
• 1.5.2 土壤呼吸作用20
• 1.5.3 土壤脫氫酶活性20-21
• 1.6 固定化微生物技術(shù)21-22
• 1.6.1 固定化微生物技術(shù)的概念21
• 1.6.2 固定化微生物的制備方法21
• 1.6.3 包埋法載體材料21-22
• 1.6.4 包埋微生物技術(shù)在石油污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用22
• 1.7 本論文研究的目的、意義及研究?jī)?nèi)容22-24
• 1.7.1 目的和意義22-23
• 1.7.2 主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 2 材料與方法24-34
• 2.1 試驗(yàn)材料24-26
• 2.1.1 土壤采集24
• 2.1.2 石油24
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)菌株來(lái)源24
• 2.1.4 試劑和藥品24-25
• 2.1.5 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.1.6 主要培養(yǎng)基及試劑配制26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法26-34
• 2.2.1 菌株馴化、復(fù)壯及保藏26-27
• 2.2.2 菌株生長(zhǎng)曲線的繪制27
• 2.2.3 菌株生長(zhǎng)特性27-28
• 2.2.4 高效石油降解菌群的構(gòu)建28
• 2.2.5 菌劑制備28-29
• 2.2.6 室內(nèi)模擬石油污染土壤處理方法29-30
• 2.2.7 石油降解率的測(cè)定30-31
• 2.2.8 土壤修復(fù)過(guò)程中測(cè)定pH的變化31
• 2.2.9 土壤中脫氫酶活性的測(cè)定31-32
• 2.2.10 土壤呼吸作用強(qiáng)度的測(cè)定32
• 2.2.11 降解前后石油組分變化32-33
• 2.2.12 石油污染土壤修復(fù)參數(shù)模型的建立及驗(yàn)證33-34
• 3 結(jié)果與討論34-49
• 3.1 菌落及個(gè)體形態(tài)觀察34-35
• 3.2 菌株生長(zhǎng)特性的測(cè)定35-38
• 3.2.1 在不同底物培養(yǎng)基中,菌株生長(zhǎng)曲線的測(cè)定35-37
• 3.2.2 環(huán)境鹽度對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響37
• 3.2.3 環(huán)境初始pH對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響37-38
• 3.3 搖瓶發(fā)酵液中測(cè)定菌株對(duì)石油的降解率38-40
• 3.3.1 石油標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定38-39
• 3.3.2 高效石油降解菌群的構(gòu)建39-40
• 3.4 石油降解菌劑的制備40-41
• 3.4.1 游離態(tài)石油降解菌劑的制備40
• 3.4.2 固定化石油降解菌劑的制備40
• 3.4.3 菌劑有效活菌數(shù)的測(cè)定40-41
• 3.5 石油降解菌群10~41-46
• 3.5.1 石油污染土壤的制備41
• 3.5.2 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定41
• 3.5.3 不同菌劑環(huán)境修復(fù)參數(shù)的確定41-43
• 3.5.4 土壤修復(fù)指標(biāo)的測(cè)定43-45
• 3.5.5 土壤呼吸強(qiáng)度的變化45-46
• 3.6 降解前后石油成分變化46-47
• 3.6.1 降解培養(yǎng)基中的石油降解情況分析46-47
• 3.6.2 石油污染土壤中石油降解情況分析47
• 3.7 室外對(duì)石油修復(fù)土壤模型的驗(yàn)證47-49
• 3.7.1 室內(nèi)模擬石油污染土壤生物修復(fù)模型建立47-48
• 3.7.2 室外模擬石油污染土壤生物修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)48-49
• 4 結(jié)論49-51
• 4.1 石油降解菌群的構(gòu)建49
• 4.2 游離態(tài)、固定化菌劑的制備49
• 4.3 室內(nèi)微生物修復(fù)石油污染土壤模型參數(shù)的建立49
• 4.4 石油降解菌群10~#降解前后石油組分的變化49
• 4.5 室外對(duì)10~#混合菌群修復(fù)石油污染土壤參數(shù)模型的驗(yàn)證49-51
• 5 展望51-52
• 6 參考文獻(xiàn)52-59
• 7 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況59-60
• 8 致謝60

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本文編號(hào)：803436