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油藏发酵细菌的鉴定及石油烃厌氧生物降解研究

黎霞  
【摘要】: 本文采用已遭生物中等降解的原油为碳源,于高温(60℃)富集培养,研究油层采出水中发酵性细菌的生理生化特性、代谢产物特征及不同代谢方式对石油烃厌氧生物降解的影响,目的是为了更全面地认识油藏厌氧微生物菌群,更深入地研究石油烃厌氧代谢过程,更系统地研究微生物采油技术和厌氧生物修复技术的机理。 研究成果如下:(1)采用Hungate厌氧操作技术,自油层采出水中分离获得了7株发酵性细菌,分别属于4个不同的属,菌株SC-2、SC-5、OX1-1和LD2-1均属于热厌氧杆菌属(Thermoanaerobacter),菌株SD-2属于脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum),菌株DS-1属于脱硫弧菌属(Desulfovibrio),菌株L-5-2属于热袍菌属(Thermosipho)。(2)通过生理生化鉴定,确定菌株SC-2、SC-5均为严格厌氧的嗜热发酵性细菌(能耐受75℃),利用葡萄糖发酵产生乙醇、乙酸、H2和CO2。(3)采用已遭生物中等降解的原油为碳源,分别在硝酸盐还原、硫酸盐还原和产甲烷条件下,60℃富集培养6个月。实验结果表明,3种代谢途径下细菌群落都存在不同程度上的菌群结构变化,产甲烷条件下古菌菌群结构变化明显。基因文库中古菌都属于广古菌门( Euryarchaeota ),主要分为3大类—甲烷微菌目( Methanomicrobiales )、古球菌目(Archaeoglobales)和甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)。产甲烷条件下,生物厌氧降解后原油的沥青质和非烃含量均有增加;随着培养时间的延长,C2925-降藿烷/C30藿烷值不断增大,C30藿烷有逐渐降解为C2925-降藿烷的趋势。顶空气体组分主要是甲烷和CO2,甲烷的碳同位素呈高负值(-66‰~-75.3‰),二氧化碳的碳同位素偏重(-2.4‰~0.25‰),符合公认的生物成因甲烷的碳同位素标准(-100‰~-55‰)。这是国内首次在严格厌氧条件下,通过不同的代谢方式于高温条件下研究石油烃的生物降解过程,并且首次在国内的研究报道中发现厌氧生物降解过程中存在明显的C30藿烷转变为C2925-降藿烷的过程。


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