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什么类型真菌可以降解石油

发布时间: 2022-07-05 10:49:20

‘壹’ 石油层中分离到的酵母菌的名称及特征

摘要 常见的降解石油的霉菌有曲霉属、青霉属,木酶属,被孢霉属等。酵母菌有假丝酵母属、红酵母属、掷孢酵母属、酵母属。其中以假丝酵母应用最为广泛,这是因为它所需要的营养要求不高,只需NH4+或NO3-等无机氮源存在,不需要其他生长素类物质

‘贰’ 有没有哪种生物可以在自然状态下降解石油

在二十一世纪能源是国民经济建设的重要支柱。随着工业的发展,人们对石油及其制品的需求日益增长,石油开采业由陆地走向海洋。石油的开采和海上运输业的发展,使石油泄漏事故逐年增多,受污染的海域范围不断扩展。自1969年发生第一次超级油船失事以来,世界上已有超过40处大的海洋泄漏,据估计每年都有千万公吨以上的石油污染世界海洋,对生物和生态环境造成了很大危害。石油污染问题引起了人们越来越多的关注,对之进行治理也成为了最迫切的事情。在治理中产生的生物降解方法的研究虽仍有很大争论,但也已取得了一些成果。而且有种趋势是天然微生物的生物降解作用已成为消除环境中石油烃类污染的主要机制。
一、生物降解是指由生物催化的复杂化合物的分解过程。而在石油降解中微生物首先通过自身的代谢产生分解酶,裂解重质的烃类和原油,降低石油的粘度,另外在其生长繁殖过程中,能产生诸如溶剂、酸类、气体、表面活性剂和生物聚合物等有效化合物利于驱油,然后由其他的微生物进一步的氧化分解成为小分子而达到降解的目的。
二、海洋中最主要的降解细菌属于:无色杆菌属、不动杆菌属、产碱杆菌属、节杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、棒杆菌属、微杆菌属、微球菌属、假单胞菌属以及放线菌属、诺卡氏菌属。在大多海洋环境中,上述这些细菌是主要降解菌,在真菌中,金色担子菌属、假丝酵母属、红酵母属和掷孢酵母属是最普遍的海洋石油烃降解菌。一些丝状真菌如曲霉属、毛霉属、镰刀霉属和青霉属也应被归入海洋降解菌中。土壤中主要的降解菌除了上面提到的细菌种类外,还包括分枝杆菌属以及大量丝状真菌。曲霉属和青霉属某些种在海洋和土壤两种环境中都有分布。木霉属和被孢霉属某些种是土壤降解菌。
三、治理石油污染关键是降解烃类化合物,根据烃类的化学结构特点,烃类的降解途径主要可分两部分:链烃的降解途径和芳香烃的降解途径。直链烷烃的降解方式主要有三种:末端氧化、亚末端氧化和ω氧化。此外,烷烃有时还可在脱氢酶作用下形成烯烃,再在双键处形成醇进一步代谢。关于芳香烃的降解途径,在好氧条件下先被转化为儿茶酚或其衍生物,然后再进一步被降解。因此细菌和真菌降解的关键步骤是底物被氧化酶氧化的过程,此过程需要分子氧的参与。
具体机制如下:
1、正烷烃在正烷烃氧化酶作用下, 先转化成羧酸而后靠β-氧化进行深入降解,形成二碳单位的短链脂肪酸和乙酰辅酶A,放出CO2。该正烷烃氧化酶是双加氧酶,能催化正烷烃为正烷烃的氢过氧化物,该反应需O2 ,但不需NAD(P) H。烷烃也可先转化为酮,但不是其主要代谢方式。多分枝的烯烃主要转化成二羧酸再进行降解,甲基会影响解的进行。化学式如下:
2、环烷烃的降解需要两种氧化酶的协同氧化,一种氧化酶先将其氧化为环醇,接着脱氢形成环酮,另一种氧化酶再氧化环酮,环断开,之后深入降解。化学式如下:

3、芳香烃一般通过烃基化形成二醇, ,环断开,邻苯二酚继而降解为三羧环的中间产物。真菌和微生物都能氧化从苯到苯并蒽范围内的芳烃底物。起初细菌借助加双氧酶的催化作用把分子氧的两个氧原子结合到底物中, 使芳烃氧化成具有顺式构型的二氢二酚类。顺式-2-二氢二酚类进一步氧化成儿茶酚类, 儿茶酚类在另一种催化芳环裂解的加双氧酶的作用下进一步氧化裂解。与细菌相反,真菌则借助于加单氧酶和环水解酶的催化作用, 把芳烃氧化成反式-2-二氢二酚类化合物。(下面以萘的降解为例子)真菌将石油烃类化合物降解成反式二醇,而细菌几乎总是将之降解成顺式二醇(许多反式二醇是潜在的致癌物,顺式二醇则无毒性) 。化学式如下:
简单总结成下表:
各类烃 具体的降解过程和产物
正烷烃 正烷烃→羧酸→二碳单位的短链脂肪酸+乙酰辅酶A+CO2。
烯烃 烯烃→二羧酸
环烷烃 环烷烃→环醇→环酮
芳香烃 芳香烃→二醇→邻苯二酚→三羧环的中间产物
由上面可知道,微生物对一些难降解化学物的降解, 是通过一系列氧化酶的催化作用完成的。在自然界中这一过程通常是由多种微生物的协同作用来完成, 速度比较缓慢。为了扩大微生物降解底物的范围, 提高降解效率, 以使这些难降解化学物彻底矿化, 应该可以利用天然降解性质粒的转移构建新功能菌株。降解性质粒,是指一类编码有降解某些化学代谢途径的质粒。例如:美国Chak rabany 等为消除海上溢油污染, 曾将假单胞杆菌中不同菌株的CAM、OCT、XAL 和NAH 4 种降解性质粒接合转移至一个菌株中,构建成一株能同时降解芳香烃、多环芳烃、萜烃和脂肪烃的“多质粒超级菌”。该菌能将天然菌要花一年以上才能消除的浮油,缩短为几个小时。
四、在自然环境中,微生物对石油烃类降解与否以及快慢都是与其所处的环境密切相关。
1、液态的石油烃类在水中会形成水油界面,微生物正是在这一水油界面上降解烃类的,降解速率与水油界面的面积密切相关,能产生生物乳化剂的微生物正是乳化剂增大水油界面的面积而促进微生物对烃类的降解。
2、石油烃类的微生物降解可在很大的温度范围内发生,在0 ℃~70 ℃的环境中均发现有降解石油烃类的微生物。大多数微生物在常温下较易降解石油烃类,且由于某些对微生物有毒害的低分子量石油烃类在低温下难挥发,会对石油烃类的降解有一定的抑制作用,所以低温下石油烃类较难降解。
3、大多数的石油烃类是在好氧条件下被降解的,这是因为许多烃类的降解需要加氧酶和分子氧。但也有一些烃类能在厌氧条件下被降解。
4、氮源和磷源经常成为微生物降解烃类的限制因子。在天然水体中,为了促进石油烃类的降解而添加水溶性的氮源和磷源也受到限制,因为有限添加的氮源和磷源在水体中被高倍稀释而难以支持微生物的生长。
5、石油烃类的微生物降解一般处于中性pH值,极端的pH 值环境不利于微生物的生长。
它的效率和质量还取决于石油烃类化合物存在的数量、种类及状态。例如Chaineau 等用微生物处理被石油烃污染的土壤, 270 d 后发现, 75%的原油被降解; 饱和烃中, 正构烷烃和支链烷烃在16 d 内几乎全部降解; 22% 的环烷烃未被降解; 芳香烃有71% 被同化;占原油总重量10% 的沥青质完全保留了下来。一般而言, 各类石油烃被微生物降解的相对能力如下: 饱和烃> 芳香烃> 胶质和沥青。在饱和烃部分中, 直链烷烃最容易被降解; 在芳香烃部分中,二环和三环化合物较容易被降解,而含有5 个或更多环的那芳香烃难于被微生物所降解; 胶质和沥青则极难被微生物所降解。
结语:尽管微生物可以降解石油,可是目前为止还没有一种能在短时间内彻底降解石油的有效方法,所以在微生物降解石油方面的研究仍然任重而道远。但是随着现代微生物学和基因组计划的更进一步发展,更多微生物物种的发现和生物技术的应用,石油污染问题将会得到更有效的解决!

参考文献:《土壤和环境微生物学》 陈文新主编
《微生物降解有机污染物研究进展》 田雷 等.
《污染物生物降解》 金志刚 张彤 朱怀兰

从石油污染的土壤和水体中富集、分离到12株高效石油降解菌,各单菌株的降油率为40.3%~57.6%,其中O-8-3、O-28-2和O-46菌可耐受40℃的温度和1.5%的盐度.经初步鉴定,这3株菌分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)和不动杆菌(Acinetobacter sp.).与单一O-8-3菌株相比,O-8-3/O-28-2/O-46混合菌株对石油的降解率可提高20.1%,可耐受石油类初始质量浓度从2000 mg/L提高到5000 mg/L.通过在实验室接种O-8-3/O-28-2/O-46混合菌株于生物反应器中处理胜利油田采油废水的试验结果表明,72 h内石油污染物的降解率达96.9%,比接种自然细菌群落的降解率提高了60.7%.

参考文献:

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下面几个地址你可以参考一下。
http://www.cls.zju.e.cn/basement/abs.htm
http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/00/kxb/dq/yjjz/03_d02_liguanghe.htm
http://210.46.127.249:85/~kjqk/swdyx/swdy2002/0202pdf/020211.pdf
http://dl2.lib.tongji.e.cn/wf/~kjqk/hjkx/hjkx2004/0405pdf/040529.pdf

‘叁’ 油田区环境微生态效应及优势菌种的选择

一、油田区的地质环境微生态效应

(一)石油开采对地质环境的影响

由于石油的开采和落地原油改变了原有地质环境中的生态系统,造成了非天然条件下生态系统中的生物演化与演替的较大波动。这些微生物的演替过程,即是石油污染产生各种微生物作用与地球化学作用的过程。特别是在水的参与下,微生物一方面可以对某些石油中有毒有害的物质进行分解和降解,但另一方面由于其分解得不彻底,易解析出或化合成对人类有害的甚至是有毒的物质,它们一旦逸出或随水渗入地下或流入地表水体,均会对环境造成污染,对人类产生危害。

在石油的分解过程中,某些物质呈分子状态被分离出来,或又产生了新的化合物,特别是在微生物地球化学作用下,使石油污染物周边的介质环境和地质环境发生变化,如pH值和Eh值、土壤性质,随污染物质的变化而改变,温度也随分解和化合中能量形式的转换而上升。这些地质环境的变化,反过来又影响着各种作用的方向和进程,尤其是微生物的演替。因此,在落地原油及其周围地质环境中,物质成分和微生物地球化学作用是非常复杂而又不断地变化着,直至在该环境所限定的条件下,经过长期作用,而达到新的平衡。水是石油分解演化中不可缺少的物质,也是一切生命物质的主要组成部分。影响油田区的主要水体是大气降水和浅层地下水,它们一同作为环境中的物质循环载体,一方面对石油污染物在微生物细菌作用下进行降解;另一方面又对地质环境造成污染并使其迁移扩散。由于微生物细菌的微小并可随水的运移而迁移,在其迁移过程中通过其生命的代谢活动参与各种生物化学反应,在一定条件下,微生物代谢活动可以催化石油有机物的分解,从而能促进污染质形成小分子络合物而迁移进入地下水。另一方面在微生物作用下,可使许多有机物得到转化和降解。

土壤包气带土体是微生物细菌生活的大本营,也是污染物质进入环境的一个重要媒介和载体。许多污染物质在进入土壤包气带土体后被其以物理机械吸附、胶体物理化学吸附、化学沉淀等方式作用截留,使其在土体中含量不断积累。虽然土体中的大量微生物可以转化和降解许多的污染物质,但受自然地理条件和营养物质等环境因素的影响,以及石油开采仍有不断的落地原油等污染物质,进入包气带及地下水中,使其石油污染物的量在不断增加,这就造成污染范围的不断扩大,因此,石油开采区落地石油对环境的污染成为影响生态环境的主要因素。对调查区的地质环境和水环境要素的调查与现场测试表明,石油类污染物一般为褐黑色,大多为黑色。

调查区中地表水体:pH值为7.43~9.1,90%以上的取样点大于8。Eh值在-338~101mV之间,一般较低。TDS含量为336~3990mg/L。溶解氧(DO)大多含量较低,为0.8~8.2mg/L(表6-1)。

表6-1 研究区地表水中pH值,Eh,DO,TDS及温度现场测试结果

地下水体中pH值为7.3~8.4,多为8以下近于中性。Eh值在23~134mV之间,为弱氧化环境。TDS含量为236~4980mg/L,大部分小于1000mg/L。溶解氧(DO)含量为1.6~8.2mg/L,大多含量为5mg/L左右(表6-2)。

油层水:pH值为7.0~7.5;Eh值在-109~-132mV之间;TDS含量为159000~292000mg/L,溶解氧(DO)含量较低,为1.6~4.1mg/L(表6-3)。

根据上述情况,地表水主要受采油和炼油污水的影响而定,如污水大量排入水质则差,否则水质好一些。地下水的情况较为复杂,受其各种条件的控制,有些地段污染较重,水质变化较大,有些地段较好尚未受到污染,但从pH值、Eh值和溶解氧(DO)来看,均是微生物细菌生长的良好环境,适宜多种微生物细菌的生长和繁衍。油层水含盐量大于盐卤水,不适宜一般细菌的生长,仅有一些古细菌和极端细菌生长。

表6-2 研究区地下水中pH值,Eh,DO,TDS及温度现场测试结果

表6-3 安塞油区油层水中pH值,Eh,DO,TDS及温度现场测试结果

(二)油田区地质环境中嗜油微生物细菌(以油为碳源培养的细菌)的分布状况分析

2006年4月我们对油田区周边的不同类型的不同位置不同地点采集了27组各类水样和37组土样进行了微生物细菌可利用石油类为营养碳源的培养测试,具体选择了能够反映石油影响环境的以石油、液体石蜡为营养碳源培养的微生物细菌。

1.石油对水体环境污染影响中的嗜油微生物细菌分布状况

从表6-4中可以看出,地下水中,以石油为营养碳源的细菌数,含量较低,一般细菌数在n~n×10个/mL,反映了大部地区地下水受石油污染影响较小,但在石油污染影响大的局部地区如琵琶寨、谷家滩则略高一些。

地下水也同样随石油污染程度、包气带厚度和岩性的不同,嗜油微生物细菌的含量也不同,一般距离石油污染越重包气带岩性较粗渗透性好,则受污染较重嗜油菌应较多。如果按饮用水标准看,采油场周围许多浅层地下水中的石油含量均已超标不能饮用,仅从细菌指标来分析,结合其他水质分析,可能污染的程度会更大一些,应引起人们的高度关注。

表6-4 地下水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

地表水河流主要受石油开采排污和地段以及降水的影响,河水一般视其排污混合的比例不同含量有所变化,大部分样品是在河水的稀释作用下石油营养细菌的含量也不是很高,但总的来说河流中下游比地下水高些,细菌群在n×10个/L。从地表水采集样品来看,随着距离不同而污染程度不同,河流的上游如无石油开采则水质相对较好,或在雨季降水量较大也都能对地表水污染起到稀释的作用(表6-5)。

表6-5 地表水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

地下油层水石油营养菌数很少,一般在n个/mL,原因是油层水中含有高浓度的盐,盐含量高达数十g/L,抑制了一般性微生物细菌的生长(表6-6)。

比较表6-4~6-6培养的石油营养细菌来看,基本反映了石油污染对水环境的影响,尤其是对地表水系石油污染影响较大。

表6-6 油层水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

2.石油对土壤环境影响中的嗜油微生物细菌分布状况

从表6-7不同地区的不同位置深度采集土壤样的石油营养微生物细菌培养测定结果看出,表层土的细菌群数量较大,随深度的加大则减少,但由于总的取样深度不大,有些细菌变化不大,这与土体中石油含量、土壤颗粒大小、氧化还原环境、pH值、温度等有关。石油营养细菌数,在0.25m以浅数量较大,从0.25~1.0m随深度加大数量在减小。

表6-7 土壤中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

土壤的石油污染程度不同也影响微生物细菌的种类和数量,高浓度石油污染物破坏了土壤的理化性质及通透性,改变了微生物的生存环境,对微生物的生长繁殖有毒害作用,因此,微生物种类数少。而石油污染程度较轻的土样,由于土壤中低浓度的石油污染物为微生物生长提供了碳源,促进微生物的生长繁殖。然而,从这些微生物细菌在土壤包气带中的菌类数量变化,也可得出环境条件的改变对微生物分布及活动的影响,当然不仅是随深度或距离的变化而变,而是随某些特定的地层环境而变化,这些变化也有助于包气带土体对污染物质的阻控与净化。我们也可以利用包气带土体的某些特征层位对石油污染物质加以阻控和修复。这就为我们修复污染土壤提供了一个信息,利用土着微生物修复油污土壤。

对比表6-4~6-7可以看出,土壤中石油营养菌数较地下水、地表水含量大得多,要高出几个数量级,其数量在n×103~n×107个/g之间。石油污染源的边缘地带土壤包气带中,细菌数量随距离和深度变化而发生变化。这也反映了土壤包气带土体对石油污染的阻滞净化作用较明显。

总之,从石油开采地区环境中的微生物细菌的调查研究,可以得出,石油的开采已经对其周边的环境造成了不同程度的污染。但污染程度和范围尚不是很大,究其原因一是大部分开采区近几年开始的清洁生产和人们环保意识的增强,加大投入主动治理环境,使开采区环境有较大的改变;二是包气带和土体均有一定的环境容量,对石油污染物质有一定物理和地球化学的吸附、过滤、氧化分解及化合、螯合等作用;三是在微生物细菌的作用下,使部分石油污染物质降解转化,等等。

二、石油降解菌的筛选和鉴定

本试验从调查区石油污染土壤中筛选出一系列石油降解菌群,通过初步石油降解实验验证后,将优势混合菌群投加到原污染土壤中,进行不同条件下微生物强化降解石油污染土壤的试验,其效果以土壤中石油去除率来验证。

(一)石油降解菌的筛选

将从调查区取得各类石油污染样品,用选择性培养基进行微生物培养并进行计数,确定不同环境中石油降解菌的种类和数量,一方面了解石油对环境污染的生态效应;另一方面从中筛选优势石油降解菌用于放大培养修复试验用菌群。

从调查区石油污染土壤中分离到的各类优势微生物均具有嗜油性,也就是其具有降解石油烃的能力,添加这些优势菌群,就可以提高微生物处理石油污染土壤的效果。

石油污染菌种菌群的分离与优化是用细菌的选择性培养基和富集培养基,对试验场石油污染土壤的样品进行菌种、菌群的培养分离,选择优化出试验用降解土壤中石油污染物的菌种、菌群。本次试验选择优化出的细菌初步鉴定主要为假单胞菌属、微球菌属、放线菌属、真菌类(毛霉、青霉、曲霉)等菌群。

(1)菌种筛选及优势菌群的构建

取石油开采区污染地下水10mL或土壤10g,加入100mL蒸馏水和1mL原油,30℃摇床培养5~7d,摇床转速100r/min。5d后接种到以石油或液体石蜡为唯一碳源的选择培养基平板,挑选生长良好的菌株在培养基平板上分离、纯化,获得石油降解菌。细菌、放线菌和真菌分别用不同的选择性培养基进行培养,并用石油为碳源进行筛选。将筛选得到的细菌、放线菌、真菌进行初步石油降解实验,即在无机盐培养基中加入1%的原油,再接种1%的培养24h后的菌悬液,摇床培养。5d后取出,用三氯甲烷萃取进行分析,从分析结果判断菌群对石油的降解情况,从而构建出优势降解菌群。

(2)降解石油细菌、放线菌、真菌的培养基成分

·1号石油碳源的培养基

固体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),琼脂(12~20g),石油(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

液体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),石油(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

·2号液体石蜡碳源的培养基

固体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),琼脂(12~20g),液体石蜡(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

液体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),液体石蜡(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

·3号土壤放线菌培养基

(NH4)2SO4(2.0g),CaCO3(3.0g),K2HPO4(1.0g),MgSO4·7H2O(1.0g),NaCl(1.0g),可溶性淀粉(10.0g),琼脂(18g)(液体培养不加),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

·4号土壤真菌培养基

取去皮的马铃薯块200g,加水1000mL,煮沸20min左右,用砂布棉花过滤,滤液加水至1000mL,加0.2%的蔗糖,1.5%的琼脂,pH自然。121℃灭菌30min备用。临用时在培养皿中加入无菌的25%的乳酸2滴。

本项实验选择了调查区大部分水样、土样所培养的嗜油微生物细菌和培养的放线菌、真菌类进行了强化、驯化、组合优化实验多达60余组次,进行了大量的实验。

(二)菌群的鉴定

选择的是被石油污染的研究区原位的土壤样品,而后从这些样品中分离、优化、组合,强化这些土着微生物细菌的降解石油污染的能力。根据中国科学院微生物研究所东秀珠等编着的《常见细菌系统鉴定手册》,对选择的降解石油污染的优势菌群进行了初步鉴定主要是:假单胞杆菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、放线菌属(Actino-mycetes)、真菌(fungus)类的霉菌(mold)青霉属(Penicillium)、毛霉菌属(Mucor)、曲霉属(Aspergillus)等菌群。

‘肆’ 吸食石油的细菌

分解者,分解石油中的有机物

‘伍’ 研究发现了神秘微生物吃石油产甲烷,这是种什么样的微生物

在中国发现的可以通过吃油排出甲烷的微生物,已经有35亿年以上的历史了。它可以通过自身的代谢过程将食用的油脂转化为甲烷和二氧化碳,是一种低成本、高效率的甲烷生产方式。因为微生物在自然界中无处不在,但是肉眼是看不到的!微生物有很多种。微生物分为以下八类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体。

这是一种生产甲烷的实用方法。根据目前的研究结果,目前地球大气中的甲烷大部分是由这种微生物排放的。在没有氧气的情况下,这种微生物可以分解有机物产生甲烷。不管微生物有多神秘,它也属于大自然。当然,因为它在这个世界上起源较早,所以也是多变的,所以种类也很多,而且每一种也大不相同。有些可以在极低的温度下生存,有些可以在极高的温度下生存,有些可以在数千个大气压下生存,有些可以在缺氧的情况下生存。很多细菌被人们利用,比如甲烷,是甲烷细菌代谢有机物产生的,生物炼铜,还有冬虫夏草中的草。

‘陆’ 有机污染物有几类,现有处理手段,主要用到什么微生物

1.碳氢化合物的微生物降解:石油是含有多种烃类和少量其他有机物的混合物,一般由多种微生物的共同作用使其降解。微生物在石油污染的治理中正发挥越来越大的作用。已知有28属细菌,30属丝状真菌和12属酵母,共70属200个种的微生物能降解石油。当前各国学者正从各个方面努力提高微生物对石油的分解速度,一边更有效地治理石油污染,例如构建“超级菌”降解石油。瓦斯在煤矿中易爆炸,经过甲烷氧化菌或酶处理后可消除煤矿甲烷,防止瓦斯爆炸。
2.氰(腈)化合物的微生物降解:能分解氰(腈)化合物的微生物有诺卡氏菌,茄病镰刀霉,木霉和假单细胞菌等几十种。
3.合成洗涤剂的微生物降解:其方向是改变合成洗涤剂的结构,制成易被微生物分解的(软型)洗涤剂。其代表为直链烷基苯磺酸盐(LAS)。
4.多氯联苯的微生物降解:许多微生物能降解多氯联苯,如产碱杆菌和不动杆菌能分解多种多氯联苯;腊状芽孢杆菌能使一氯联苯,二氯联苯全部分解。
5.农药的微生物降解:微生物以两种方式降解农药:一种是以农药作为碳源和能源,有时还可作为氮源,使农药降解。具有这种能力的微生物很多,如假单胞菌属和诺卡氏菌属的某些种。另一种是共代谢作用,即微生物从其他化合物获得碳源能源后才能使农药转化。
6.剩余污泥的分解:处理污泥主要有消化法和高温堆肥发酵法。消化法是将污泥排入浓缩池,浓缩后进入消化罐进行厌氧发酵,以提高肥效和减少残毒。高温堆肥发酵法是先将污泥排入干化池渗滤脱水,再与马粪,厩肥等混合堆积,一层马粪一层污泥,加适量的水,注意通气,用泥封顶。适时翻堆。利用微生物对有机物进行分解和再合成,同时利用微生物的分解产生的高温杀死病菌和虫卵。

‘柒’ 如何设计筛选高效降解某种有机物的微生物实验方案

生物降解是指由生物催化的复杂化合物的分解过程。而在石油降解中微生物首先通过自身的代谢产生分解酶,裂解重质的烃类和原油,降低石油的粘度。

另外在其生长繁殖过程中,能产生诸如溶剂、酸类、气体、表面活性剂和生物聚合物等有效化合物利于驱油,然后由其他的微生物进一步的氧化分解成为小分子而达到降解的目的。



注意事项:

海洋中最主要的降解细菌属于:无色杆菌属、不动杆菌属、产碱杆菌属、节杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、棒杆菌属、微杆菌属、微球菌属、假单胞菌属以及放线菌属、诺卡氏菌属。在大多海洋环境中,上述这些细菌是主要降解菌。

在真菌中,金色担子菌属、假丝酵母属、红酵母属和掷孢酵母属是最普遍的海洋石油烃降解菌。一些丝状真菌如曲霉属、毛霉属、镰刀霉属和青霉属也应被归入海洋降解菌中。土壤中主要的降解菌除了上面提到的细菌种类外,还包括分枝杆菌属以及大量丝状真菌。曲霉属和青霉属某些种在海洋和土壤两种环境中都有分布。木霉属和被孢霉属某些种是土壤降解菌。

‘捌’ 清理石油的细菌是什么者

属于分解者

消费者是指直接或间接以生产者为食物的生物,又称异养生物(相对自养生物而言)。消费者通常都是动物。素食动物通过吃生产者以维持生命(为直接以生产者为食物),然后再由肉食动物把素食动物消化(为间接以生产者为食物)。在这个过程中,不但在生产者内的物质会被转移,有关能量亦一并转至消费者,但不会全部转移。

分解者(decomposer)主要是生态系统中的各种细菌和真菌。它们能够分解动植物尸体中的有机物并且利用其中的能量,将有机物转化成为无机物供生产者如植物再利用,重新以有机物形式出现于食物链的基层。细菌、蚯蚓等生物便属于分解者。

‘玖’ 海洋生物学对水体的净化作用分别从海洋的动物 植物 微生物 分别举例说明个体作用

海洋微生物是在海洋环境中能够生长繁殖、形体微小、
单细胞或个体结构较为简单的多细胞、甚至没有细胞结构
的一群低等生物。海洋微生物种类繁多,按其结构、形态和
组成不同,可分为三大类:非细胞型(如海洋病毒)、原核细
胞型(如海洋细菌、海洋放线菌和海洋蓝细菌等)和真核细
胞型(如海洋酵母菌、海洋霉菌等)[1]。从微生物学或环境
微生物学角度来讲,海洋微藻也应归入海洋微生物的范
畴[2, 3]。
微生物在废水处理等环境污染防治方面具有广泛的应
用,在农林牧渔业、环保等各方面发挥着巨大的作用[4]。近
年来,人们对微生物在环境中的分布状况、分离纯化和开发
(包括驯化和基因操作等)利用等方面的报道与日俱增。对
于海洋微生物这部分来讲,随着环境微生物和海洋科学两
大学科的发展,人们对其研究也日益深入,从海洋表层的海
水微生物[5]到深海微生物[6]等各方面均有报道。另外,对
于我们通常认为较难研究的海洋浮游病毒,国外研究进展
很快,已经渗入到海洋浮游病毒的形态、分类、生态学效应、
在海洋不同深度的种群和数量、在海洋生态系统物质循环
中的作用以及海洋藻类噬藻体等方面[7~14]。
随着人口的增长以及工农业的发展,人类向海洋排放
的污染物逐年增多,海洋环境被污染的程度越来越严重,导
致海洋生物的生存受到严重的威胁。海洋污染物主要包括
石油及其产品、重金属、农药、PAH、PCBS等。在这些污染物
的迁移和转化过程中,海洋微生物发挥着重要作用,参与各
种海洋污染物的降解和转化过程,这样有助于保持海洋生
态系统的平衡和促进海洋自净能力。1 海洋微生物在海洋石油污染生物修复中的应用
海洋石油及其产品的污染是目前一种世界性的严重的
海洋污染现象。随着大陆架、海洋石油资源的开发、海上
油事故、沿岸石油化工的发展以及20世纪90年代爆发的战
争等原因使局部海域受到严重的石油污染,对生态环境造
成了灾难性的破坏。据估计,全世界每年流入大海的石油就
有1. 0@107t,我国每年有60多万吨原油进入环境,污染土
壤、地下水、河流和海洋,造成污染海域在短期内溶解氧的缺
乏[15],对近海海域及沙滩等造成污染,对人们在天然浴场游
泳和沙滩休闲娱乐产生不利影响。
据报道,能够降解石油的微生物达200多种,分属于70
多个属,其中细菌约占40个属,在海洋生态系统中占主导地
位[16]。海洋石油降解菌广泛分布在油污海域,常见种类见
表1。由于海洋微生物可以有效地去除各种形式的石油污
染物,因此在海洋石油污染生物修复中发挥着重要作用。从
20世纪70年代开始,美国率先开展了利用细菌消除油污染
的研究,随后,世界各国相继利用各种微生物开展了这方面
的工作。我国应用海洋微生物治理海洋石油污染的研究发
展也很快。林凤翱等[18, 19]从近岸油污染海洋环境中筛选出
了高效的降解石油烃丝状真菌,研究表明,该丝状真菌能降
解多种石油烃,且降解速率快、不受氮、磷营养盐和氧含量的
限制、在被油污染的海滩等的应用前景和开发价值很大。丁
明宇等[20]利用从青岛近岸海水中筛选到的73株细菌和10
株真菌进行了降解石油的研究,多数菌株具有明显的降解
石油的能力,有3个菌株对石油的降解效率高达58. 35%
(真菌F-37)、62. 75% (细菌SJ-27B)和71. 06% (真菌F
-38)。此外,史君贤等[21]利用气相色谱测定了石油烃降解
细菌对柴油的正烷烃的降解作用,石油烃降解细菌对正烷
烃有明显的降解作用,混合菌株的降解率明显高于单菌株
的降解率,且温度对正烷烃的降解有明显的影响,在35e条
件下降解速度最快。陈碧娥等[22]研究了从湄洲湾海域分离
的丝状真菌转化石油烃的过程,指出,丝状真菌去除原油的

‘拾’ 木霉菌降解石油烃的机制

石油泄漏和炼制品中大多数分子是可生物降解的,能被微生物利用,而最终在环境中消失。与生物碳循环中的其他大多数有机分子相比,这些通常被认为是弱的可生物降解化合物。原油主要由数百种不同的烃分子组成,主要是C1-C40的直链烷烃、C6-C8支链烷烃、环己烷、芳香族化合物以及含硫、氮和氧的化合物。在石油烃混合物中的脂族烃,正构烷烃在实验室培养物和环境中被最快降解。大多数微生物的通过一个单加氧酶将正构烷烃转化成相应的烷醇,而丝状真菌的酶促作用受到营养物质的调控。在木霉菌中,氮、碳和硫是酶合成的限制因素,而锰和氮被发现有很强的调节作用。烷烃通常经过末端氧化作用变成酒精和脂肪酸,随后进入β-氧化途径,从而被降解。烷烃也可能通过次末端氧化转化成二级醇。对烷烃的降解机理研究表明,烷烃基的链长度对总细胞脂肪酸组成有明显的影响。碳原子数为奇数的烷烃,得到的主要脂肪酸具有偶数个碳原子,并且反之亦然。Hadibarata等(2009)从石油污染土壤中分离到1株能降解正二十烷的木霉菌S019(Tri-choderma sp.)。通过在液体培养和土壤条件下降解试验发现,降解最适碳源是添加葡萄糖,30 d降解率为73%,而最适氮源为多聚蛋白胨,降解率为63%。此外,添加碳和氮源都会影响正二十烷的降解。在S019降解正二十烷的反应产物中检测了十九烷酸。