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《桂林理工大学》 2017年
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高效复合石油烃降解菌群的构建及降解特性研究

谭自航  
【摘要】:石油污染的日益加重,不仅对环境造成了严重破坏,同时对人类的健康构成了极大的威胁。高效治理石油污染成为环境科学的热点之一,利用微生物对受石油污染的环境进行修复是一种高效,绿色,经济的技术手段,而科学有效地构建出用于石油降解的高效复合微生物菌群以及研究微生物降解石油的特性是石油污染治理的主要工作。本实验分别以石油中3种重要的石油烃为唯一碳源,从涠洲终端污水处理厂SBR池中高盐含油污泥筛选、分离纯化得到7株好氧高效石油烃降解菌。经生理生化研究、16S rDNA序列比对对上述7株菌进行初步鉴定,正十六烷降解菌A14和B45均为非脱羧勒克菌(Leclercia adecarboxylata);C28和A27分别为香坊肠杆菌(Enterobacter xiangfangensis)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae);菲降解菌F7为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae);环己烷降解菌HJ1和HJ5分别为嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa);上述石油烃降解菌均为革兰氏阴性菌。正十六烷降解菌A14、B45、C28和A27可在底物浓度0.05%-1%(v/v)、NaCl浓度5-150g/l,pH5.0-9.0条件下以正十六烷为唯一碳源生长;在最佳降解条件:温度37℃,NaCl浓度15-25g/l,pH6.0-7.0,接种量10%,摇床转速160r/min,四株菌在16d内对体积浓度为0.3%的正十六烷最高可降解93.7%,87.8%,73.3%和65.7%,该条件下,复合菌群Z-9可降解99.1%的正十六烷。各菌生长过程满足逻辑斯蒂模型,线性相关性良好,最大比生长速率分别为0.137,0.066,0.145,0.254d~(-1)。降解过程满足一级动力学方程,半衰期分别为5.87,6.73,7.97,10.0d;四株菌代谢底物过程中均产生磷脂类表面活性剂,菌株B45产生的表面活性剂产量最高0.657g/l,其发酵液排油圈直径最大为4.2cm,乳化指数最高为70%,比移值最小为0.33,发酵液液面张力值最低可降至46.6mN/m。菲降解菌株F7可在pH5.0-9.0,NaCl浓度10-30g/l,接种量10-30%(v/v),底物初始浓度为60-140mg/l,摇床30℃,160r/min的条件下利用菲生长代谢;在最优降解条件:pH7.0,NaCl浓度25g/l,接种量15%,初始菲浓度100mg/l,7d内最高可降解59.3%的菲;单因素影响菲降解的程度:pHNaCl浓度底物浓度接种量,响应面模型优化的降解条件:pH7.23,菲浓度80.36mg/L,NaCl浓度19.79g/L,接种量18.33%,降解率预测值64.69%,实际测得63.4%,投加0.8g/l磷脂类表面活性剂可加快菲降解,该过程满足一级反应动力学规律,降解率最高可达81.6%,降解速率是未添加表面活性剂实验组的1.72倍。环己烷体积浓度分别为1.5%和3%时,HJ1和HJ5最适生长,5d内HJ1和HJ5的降解率最高可达95.4%和97.7%;两株菌在5%底物浓度下亦能生长,该浓度下HJ1降解效果优于HJ5,表现出较强的耐受性,降解率分别为88.7%和69.9%;HJ1和HJ5等比例组合构成的复合菌对5%的环己烷降解效果要优于单菌,表现出协同作用,测得5d最高降解率达90.5%。复合降解菌A14+F7+HJ1对采油废水的降解效果最佳,72h内最高可降解88.3%的石油,GC-MS显示复合菌对石油中的中长链石油烃即C14-C34去除效果较优。
【学位授予单位】:桂林理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X172;X741

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