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石油污染土壤中固定化微生物降解性能研究

徐娜娜  
【摘要】:本文针对石油污染土壤修复,利用实验室已筛选的石油降解单菌SM-1、SM-3及其复配菌、混合菌MM-7,以天然有机材料YJ-07或YJ-05为载体,吸附法制备固定化微生物。考察不同环境因素对固定化微生物和游离微生物降解性能的影响,比较最佳降解条件下不同菌株和不同载体固定化微生物降解性能,并将游离与固定化微生物应用于室内花盆模拟修复石油污染土壤,对C/N/P、接种量、石油含量、氧化剂和表面活性剂设计5因素4水平正交实验,探讨不同修复时期各影响因素的重要性顺序,最佳条件下各菌株的修复效果以及土壤理化性质、生物多样性变化。 固定化微生物降解石油的影响因素研究结果表明,菌株SM-1、SM-3、MM-7、复配菌固定前后适宜的pH范围为7.0~8.0;盐浓度范围为5g/L~7g/L;初始油浓度范围为3g/L ~10g/L;接种量范围为10%~30%;且固定化菌较游离菌能较快的适应环境。固定化菌的石油降解率比游离菌高7%~30%;以材料YJ-07为载体的固定化菌的降解率比材料YJ-05高4%~42%;较单菌,混合菌的降解效果普遍较好,复配菌次之。在pH为8.0,盐浓度5g/L,石油浓度3g/L,接种量20%的最佳降解条件下,固定化菌SM-3的降解率最高达73.5%。 固定化微生物模拟修复石油污染土壤实验结果表明,不同微生物在不同降解时期,各影响因素的重要性会发生变化;经过21d的修复,固定化混合菌MM-7效果最好,降解率为27.12%,修复过程中,接种量是最重要的影响因素,降解初期表面活性剂影响较大,中后期土壤石油含量为重要影响因子;在接种量20%,表面活性剂0.05%,C/N/P100:5:1,土壤石油含量3%,氧化剂0.5%的条件下,固定化菌MM-7(YJ-07)的降解率最高为22.3%;生物修复过程需要调节土壤有机质、总氮、pH、细菌数量且固定化菌较游离菌改善环境的周期长(除总氮),在修复石油污染土壤过程中具有明显优势;土壤香农-威纳指数与DGGE图谱条带的分析表明,固定化微生物修复土壤的种群多样性先增加后减少,种群多样性水平较游离菌高,而游离微生物是先减少后增加再减少。


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