高效石油降解菌的筛选

海洋中高效石油降解菌的筛选

楼浩

04016158

摘要

本研究利用原油为唯一碳源，采用富集培养分离的方法从象山港的表层海水和底泥混合物中筛选到两株石油降解菌株F3和F4。通过检测，两种菌株在油浓度为2000mg·L-1、温度为28℃的条件下培养七天后，降解率分别达到了48.1%和51.3%，与目前已筛选出的海洋石油降解菌相比较，F3、F4均属于降解率较高的菌株。本研究还对营养盐、原油浓度等影响F3、F4菌株生长和降解率的相关因素进行了初步探讨。结果表明：①氮、磷营养盐在较大程度上限制了F3、F4菌株对原油的降解率，是主要的限制因子。在氮磷浓度≥1.0m g·L-1时，F3菌株才能达到最大的降解效率48.1%，在氮磷浓度≥1.5m g·L-1时，F4菌株才能达到最大的降解效率57.3%。②F4菌株的降解率随原油浓度的降低而增加。在原油浓度为400mg·L-1时，F3、F4菌株的降解率分别达到57.6%和61.5%，而在油浓度为4000 mg·L-1时，F3、F4菌株的降解率仅为27.5%、11.2%，相比之下F3菌株对原油浓度的耐受能力更强。

关键词：石油降解菌；筛选；原油降解率；氮磷营养盐；原油浓度

ABSTRACT

The use of oil as the sole carbon source, using enrichment culture method from the surface water and sediment which in the Xiangshan Port isolated two strains of oil degradation, Named as F3 and F4. To detect these two strains in the oil concentration was 2000mg/L, the temperature is 28℃ training seven days ,The degradation rate respectively reached 48.1% and 51.3%, compared with that which has been selected marine oil degrading bacteria, F3, F4 belong to the higher efficiency degradation of crude oil strain. The issue also conducted a preliminary test about nutrients, oil concentration and so on which Impact F3, F4 strain growth and the degradation efficiency. The results showed that: ①nitrogen and phosphorus nutrient limitation to a greater extent on the F3, F4 strains degradation efficiency , is the main limiting factor. In the concentration of nitrogen and phosphorus ≥ 1.0mg/L, F3 strain to achieve normal degradation efficiency 48.1%, the concentr ation of nitrogen and phosphorus in ≥ 1.5 mg/L, F4 strains to reach the degradation efficiency is 57.3%. ② the degradation of the F4 strain increasing when the concentration of oil reduced. in the concentration of 400 mg/L, The degradation rate of F3, F4 strains respectively reached 57.6% and 61.5%, the concentration of oil in the 4000mg/L, The degradation rate F3, F4 strains of was only 27.5%, 11.2%, but compared with F4, F3 strains better adapted to the higher concentration of oil.

Key Words: Petroleum Degrading strains; Screening;Degradation of oil;nutrients of nitrogen and phosphorus; Oil concentration

目录

1．引言 (2)

2．材料与方法 (3)

2.1实验仪器与试剂 (3)

2.2样品 (3)

2.3培养基 (4)

2.3.1 富集培养基 (4)

2.3.2 分离培养基 (4)

2.3.3 保存培养基 (4)

2.4石油降解菌的富集及分离方法 (4)

2.5菌悬液制备及菌体的计数方法 (5)

2.5.1 菌悬液制备 (5)

2.5.2 悬液中菌体计数 (5)

2.6P H值的测定方法 (5)

2.7原油降解率的测定 (5)

3．结果与讨论 (6)

3.1菌株的分离与纯化 (6)

3.2处理时间对原油降解率的影响 (7)

3.3营养盐对原油降解率的影响 (10)

3.4油浓度对原油降解率的影响 (12)

4．结语 (13)

参考文献 ........................................................................................... 错误！未定义书签。致谢 ............................................................................................... 错误！未定义书签。附录1 外文翻译 .............................................................................. 错误！未定义书签。附录2 文献综述 .............................................................................. 错误！未定义书签。

1．引言

随着全球对石油作为能源的需求不断增加，近海石油生产、油轮作业、油轮事故等对海洋所造成的影响也越来越明显。据境规划署统计，每年通过各种渠道泄入海洋的石油和石油产品约占全世界石油总产量的5%，倾注到海洋的石油量达到200～1000万吨；由于航运而排入海洋的石油污染物160～200万吨，其中30%左右是油轮在海上发生事故导致石油泄漏造成[1]。石油污染已成为一个世界性的污染问题。在海洋油污染中,最引人注目的是油轮事故造成的石油泄漏，1989年3月在美国阿拉斯加州威廉王子湾发生的“Exxon Valdez”号油轮事故，泄油量达到38000m3，石油覆盖了2600m2的海岸线和附近海域[2]。

海洋石油污染造成的影响是多方面、多层次的，主要归纳为以下几点：①对生物的危害。由于油膜覆盖和多环芳烃等的毒化作用使得海洋中溶解氧的循环平衡被破坏，藻类无法进行光合作用，鱼类和鸟类大量死亡[3]。②对人体的危害。石油中苯、多环芳香烃等有毒有害物质进入海洋生态系统后，通过食物链或者其他途经，直接或间接进入人体可以导致各种中毒症状[4]。③对大气的危害。石油中含有挥发性有机物，以浮油形式存在的石油所形成的油膜表面积大，在各种自然因素作用下，一部分组分和分解产物可挥发进入大气，污染和毒化上空和周围的大气环境，甚至因扩散而造成更大范围的污染[5]。④对自然景观的影响。油类可以黏附在固体悬浮物上，形成油块状，聚集在沿岸、码头、风景区，形成大片黑褐色的固体块，破坏自然景观[3]。

目前，世界上对海洋石油污染处理方法主要有三种:①物理处理方法，主要包括：建立油障，将溢油海面封闭起来；使用撇油机、吸油带、拖油网将油膜清除；投入聚合物或天然吸附材料吸附油污等。物理措施是相对简单、安全、有效的溢油治理方法，适于突发溢油的回收并控制溢油的扩散，但是这种处理方法费用昂贵，成本投入大[6]。②化学处理方法，主要包括：使用消油剂分散溢油；使用凝油剂包裹溢油；使用集油剂聚集扩散油；在含水率、油层厚度等合适的情况下就地燃烧处理溢油等[7]。化学处理方法见效快，即使在恶劣的天气下也可以在短时间内处理大面积的溢油。但是使用消油剂等化学药剂浪费能源，可能产生二次污染。使用的化学药剂凝油性能较低，生产工艺复杂，成本偏高，价格昂贵，

难以在实际中得到普遍应用。而化学燃烧产生黑烟，造成二次污染，并且浪费能源[8]。③生物处理方法，生物处理方法又叫生物修复技术，其主要利用微生物进行海洋石油污染的生物修复。和物理、化学方法相比，生物修复技术最大特点是可以对大面积的污染环境进行治理，优点是高效、经济、安全、无二次污染，特别是对机械装置无法清除的薄油层而且化学药剂被限制使用时，生物法处理溢油的优越性更加显著。微生物修复被公认为是石油污染环境比较好的修复方法[9]。

在石油污染微生物原位治理中,虽然可以直接利用土著微生物降解石油污染，但是在大部分情况下，由土著微生物驯化时间长、代谢活性不高、繁殖能力弱，难以达到快速除污的效果[10]。因此进行高效石油降解菌株的筛选是生物修复技术处理海洋石油污染的关键。海洋中由于特殊底物的富集作用，逐渐形成了能够利用石油污染物的优势群落，它们是海洋石油污染修复的主角[11]。本研究是从受石油污染海水及底泥中利用富集培养分离的方法筛选出石油降解菌，并对各菌株降解效率及影响菌株降解效率的相关因素进行初步探讨。

2．材料与方法

2.1 实验仪器与试剂

本实验所用的主要实验仪器有：双人水平两用工作台（SW-CJ-2FB），高压蒸汽灭菌锅（LDZX-40），电子天平（BS224S），分液漏斗（250ml），电热恒温鼓风干燥箱（DHC-9140AS），恒温震荡器（ZD-85A），恒温恒湿箱（HH-2），Delta pH仪（320-S），低速自动平衡微型离心机（LDZ4-L2），荧光显微镜（BX-51）等。

本实验所用的主要化学试剂有：琼脂粉，葡萄糖，K2HPO4，NH4NO3，H2SO4，NaCl，石油醚（沸程30～60℃）。以上化学试剂均为分析纯。

2.2 样品

富集分离石油降解菌的样品采集于象山港航道的表层海水和海底泥。实验所用原油为镇海石油练化厂所提供的轻质原油。

2.3 培养基

2.3.1 富集培养基

陈海水（100mL）、原油、K2HPO4（0.1g）、NH4NO3（0.1g）、丁胺卡那霉素(0.1mL)，121℃高压灭菌30min。

2.3.2 分离培养基

油琼脂培养基：原油（1g）、陈海水（100mL）、K2HPO4（1.0g·L-1）、NH4NO3（1.0 g·L-1）、琼脂（2g），121℃高压灭菌30min。

2.3.3 保存培养基

葡萄糖琼脂培养基：葡萄糖（1g）、陈海水(100mL)、琼脂（2g）、K2HPO4（1.0 g·L-1）、NH4NO3（1.0g·L-1），121℃高压灭菌30min。

2.4 石油降解菌的富集及分离方法

①在无菌条件下移取5mL样品（表层海水和底泥的悬浊液）加入到100mL 油浓度为400mg·L-1的富集培养液（已灭菌）中，在28℃、130rmp·Min-1的摇床中培养3天。

②在无菌环境下移取上述5mL富集培养液加入到100mL油浓度为600mg·L-1的富集培养液（已灭菌）中，在28℃、130rmp·Min-1的摇床中培养3天。

③将上述步骤②重复一次。

④在无菌环境下用移液枪移取0.5mL上述经①～③步骤处理后的富集培养液到油琼脂分离培养基中，并用无菌涂布棒涂布均匀，在28℃下恒温培养3～5天。

⑤根据菌落形态的差异，用接种环挑取目标单个菌落在油琼脂培养基上划线分离，在28℃下恒温培养3～5天。

⑥用接种环挑取生长快速、良好的单个菌落分别在油琼脂培养基上划线分离，在28℃下恒温培养3～5天。

⑦通过在荧光显微镜对菌落形态进行观察，确认为单一菌落后，挑取该菌落分别在油琼脂斜面培养基和葡萄糖斜面培养基上划S线，在28℃下恒温培养3～5天。培养好的目标菌种放于4℃冰箱保存。

2.5菌悬液制备及菌体的计数方法

2.5.1 菌悬液制备

在葡萄糖液体培养基（葡萄糖琼脂培养基去除琼脂）中接种分离后的目标菌种，在28℃、130rmp·Min-1的摇床中培养2～3天。

2.5.2悬液中菌体计数

本实验采用稀释平板计数法计数，具体方法如下：移取0.5mL菌悬液用无菌陈海水作梯度稀释, 稀释到105倍后，用移液枪移取0.07mL稀释液接种到葡萄糖平板培养基上涂布均匀，在28℃下恒温培养3天后计数。分离出的目标菌种菌体含量均在每毫升107数量级。

2.6 pH值的测定方法

本实验所有样品的酸碱度测定均使用Delta pH仪（320-S）精确测定。

2.7 原油降解率的测定

①测试样品用（1+1）H2SO4的酸化至pH<2，然后加入15mL石油醚(沸程30～60℃)萃取。萃取后混合液在5000r·min-1条件下离心10min后移入分液漏斗，充分振荡3min，然后静置。待混合液分层后收集上层液。用石油醚重复萃取两次，合并上层液。

②加入适量无水硫酸钠到不再有结晶为止，加盖，放置0.5小时。

③用预先以石油醚洗涤过的定性滤纸过滤，收集滤液于100mL已烘干至恒重的烧杯中。用少量石油醚洗涤锥形瓶、硫酸钠和滤纸，洗涤液也移入烧杯中。

④将烧杯在65℃水浴，蒸出石油醚，近干后置于65℃烘箱烘干1小时,放

置在

干燥器内冷却30分钟，称重。原油降解率通过下述公式计算：

原油降解率=（m-m1+m2）/m×100%

m: 加入原油的重量(g)；m1: 样品的残油重量(g)；m2: 空白损失的重量（g）3．结果与讨论

3.1 菌株的分离与纯化

从表层海水和底泥混合液中分离出两株能在以原油为唯一碳源条件下生长的菌株，分别编号为F3、F4。菌株生长形态见图1和图2。从图1和图2我们可以初步推断，F3菌株可能属于丝状菌类，F4菌株可能属于细菌。但要明确F3、F4菌株具体为何种菌属，还需要进行类似于16sRNA序列测定等进一步的菌种鉴定。

但是，从实验初步

结果来看，分离的两种菌株不管属于何种菌属，都能在原油环境下良好生长。

图1 F3菌株的生长形态

注：图A为葡萄糖琼脂培养基，图B为油琼脂培养基，图C为荧光显微镜下所观察到的菌体形态

图2 F4菌株生长形态

注：图A为葡萄糖琼脂培养基，图B为油琼脂培养基，图C为荧光显微镜下所观察到的菌落形态

3.2 处理时间对原油降解率的影响

石油是由链烷烃、环烷烃、芳香烃及少量非烃化合物组成的复杂混合物[12]。石油进入海洋环境后，在风、海浪、洋流、光照、水温、生物等条件影响下，无论在数量上、化学组成上及化学性质方面都随时间而不断变化，因此如果不能及时处理海洋石油污染，将会对海洋生态造成更加严重的后果。

要验证所筛选的菌株是否具有高效降解原油的能力，其对原油降解速率的快慢是体现其高效性比较重要的一个方面。为了模拟一个单因素环境来检验培养时间对原油降解率的影响，就需要选择一个合理的原油添加浓度。根据相关研究表明，原油浓度对石油降解菌的除油能力有较大影响。于占国等报道，当渤海原油油浓度在2270mg·L-1以下时，随油浓度增加黄杆菌的生长繁殖速度、单细胞分解石油烃速率和石油降解值均随之增加，但当油浓度超过2270mg·L-1时，黄杆菌的生长繁殖速度随油浓度的增加而急剧下降，石油烃降解率也降低[13]。林凤翱等人所做的单一耐油污菌株—鳗弧菌对石油烃敏感性实验表明，在辽河原油浓度达3000mg·L-1时，该菌株对石油烃降解甚微，在2000mg·L-1时对正构烷烃各碳组份的降解率也要低于1000mg·L-1[14]。因此，选择稍低的原油浓度将会有利于实验的成功，但是考虑到本实验采用重量法测定原油含量，误差相对较大，原油浓度不宜太低。因此本实验设定的原油浓度为2000mg·L-1。

本实验在原油浓度为2000mg·L-1的原油培养基（氮、磷浓度为1.0g·L-1）中接种1mL菌悬液，在28℃、130rmp·Min-1的摇床中培养。每隔24小时定时取样，对原油降解率和pH值进行测定，分析原油降解率与处理时间的关系。结果如图3和图4所示。

处理过程中，观察到F3、F4菌株使原油大量乳化，形成水包油现象，这可能是由于菌株在降解原油过程中产生表面活性物质所造成的（图3、图4）。两种菌株培养液的pH值在处理过程中均发生了明显的变化，F3菌株培养液的pH值由处理前的6.79降至5.42左右（处理48～96h），然后在处理末期回升到6.37左右；F4菌株培养液的pH值由处理前的6.82降至6.43左右（处理24～96h），然后在处理末期回升到6.18左右(图5)。这说明F3、F4菌株在以原油为唯一碳源的情况下，均能首先代谢产生小分子酸，然后随着进一步代谢将小分子酸转为其他物质[15]。这样就造成石油降解菌在处理石油的过程中使原油发生乳化现象的同时，环境

pH值呈现出先下降后回升的趋势。这与本实验所观察到的现象相一致，因此可以证明所筛选的菌株F3、F4为石油降解菌。

图3 F3菌株对原油降解效果

图4 F4菌株原油降解效果

F3、F4菌株在处理第七天时，对原油的降解率分别达到了48.14%和52.18%（图6）。其中F3菌株在处理前五天降解速率最快，F4菌株在处理前六天降解速率最快。从目前已筛选出的一些海洋石油降解菌的降解效率来看，真正能较为彻底降解原油的单个菌株几乎没有。如田胜艳、刘廷志等人从海洋潮间带筛选出两株石油降解菌Y4和Y7在原油浓度为1%条件下降解效率分别为51%和59%[16]。林凤翱、于占国等人筛选出的三株丝状真菌在油浓度为2000mg·L-1下平均降解率为49%～58%[13]。本试验所筛选的菌株F3、F4与之相比较已属于降

F3

解率较低，仅为10.32%，原油基本未被降解（图6）。根据原油的降解机理分析，这时可能是原油中所含烃类中烷烃的末端甲基已被氧化，正在经历醇、醛的氧化，而烯烃则是在双链处加氧氧化，对于芳香烃则是刚开始从侧链开始氧化[15,17,18,19]。随着降解的继续，在24～96小时F4菌株对原油的去除效果明显升高，原油降解率达到50%左右。这时可能烷烃、烯烃发生了β-氧化而进入TCA循环[15]。在处理96～144小时原油降解率增长缓慢，这时可能是由于原油中易降解的烷烃、烯烃和简单的芳香烃已被降解完全，而剩余的部分多环芳烃和沥青质较难被降解，所以降解率几乎趋于平衡。而F3菌株在处理0～24小时对原油的降解率就直接上升到了27.61%，在24～120小时降解率缓慢上升到47.17%，之后降解率上升不明显。对这两种菌株的不同降解现象进行分析，原因可能是所筛选的F3菌株为丝状菌，根据陈碧娥等人对烃细菌和霉菌镜下观察发现，在原油降解过程中，烃细菌主要集是中在油水的界面上，而霉菌则密布在油滴内，并延伸到油滴外[20]。按照这一观察推断，F3菌株对原油降解过程可能不仅存在生物降

解，还可能存在生物吸附。另外也有可能是菌种从无油培养基转到有油培养基，存在一个适应过程，菌种适应环境的能力有差别，F3菌株的适应能力可能大于F4菌种，因此F3菌株能较快的利用原油作为碳源生长并迅速进入对数期，而F4菌株可能还处于延滞期或刚刚进入对数期。在处理24～72小时期间，F4菌株对原油的降解率上升到42.96%反超F3菌株的降解率41.33%，根据微生物降解原油机理，这可能是由于F4菌株能利用原油中较多组分如异构烷烃、多环芳烃等，而F3菌株能利用原油中的组分相对较少，降解一段时间后碳源减少，F3菌株较早的进入了衰亡期。

综上所述，本实验筛选所得的F3、F4菌株均为石油降解菌。降解速率较快，都能在七天内达到较为理想的降解效果，降解率达到50%左右。而且根据F3、F4对原油降解过程现象的差异，可以推断两种菌株对原油的降解机理或降解对象不同。因此F3、F4两种菌株具备了混合共培养的可能性，共培养后获得的复合菌株若用于处理原油则有望提高对原油的降解率。

3.3 营养盐对原油降解率的影响

在海洋环境中石油降解菌的降解作用通常受氮磷营养盐的限制。Kasai等发现,在受到原油污染之前, 海滩沉积物中解环菌属(Cycloclasticus) 细菌的数量为103cell·g-1，原油加入后其数量升至3×106cell·g-1，然后添加氮磷营养，解环菌属细菌数量继续上升，14d后达到108cell·g-1；而没有氮磷营养盐加入的模拟器内，解环菌属细菌的数量仍然为3×106cell·g-1,可见氮磷营养盐对石油污染的生物修复十分重要[21]。阿拉斯加Exxon油轮溢油事故的生物修复试验也证明，施加肥料后石油降解菌的数量增加了2～3个数量级，生物降解速度提高了5倍, 而且烷烃和多环芳烃的生物降解速度都高于对照试验[22]。但是考虑到如果添加氮磷浓度过高，则容易引起负面效应，比如水体富营养化，相反若是投加氮磷浓度过低，则石油降解菌的降解能力不得到有效发挥。不同微生物对氮磷含量的需求程度不尽相同，本实验所筛选出的石油降解菌对氮磷含量的基本要求需要进行探讨。

本实验在100ml原油浓度为2000mg·L-1的原油培养基中分别添加氮、磷营养盐各0.0g、0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g，然后接种1mL菌悬液，放入摇床在28℃、130rmp·Min-1培养七天后测定原油降解率。结果如图7和图8所示。

处理过程中随氮磷浓度的增加，F3、F4菌株对原油的降解率也不断增加，但当氮磷达到1.5 g·L-1左右时，原油降解率基本维持稳定（图7、图8）。这说明氮、磷达到一定浓度后，它的量已足够满足菌种整个降解过程对营养盐的需求，过多添加可能会引起负面影响。当氮、磷浓度超过1.0g·L-1后，F3菌株对原油的降解率提高不显著，当氮、磷浓度超过1.5g·L-1后F4菌株对原油的降解效率提高不显著。与F4菌株相比较，F3菌株更能适应一个低氮磷浓度的环境，从图7可以看出在不添加氮磷的情况下，F3菌株仅仅依靠海水中本身存在的微量的氮磷元素，其对原油的降解率就能达到19.6%。当氮磷浓度为0.5g·L-1时，其降解率就能达到

根据阿拉斯加海滩溢油的生物修复中施用氮磷浓度为70mmol·L，毒性研究未发现对生态环境产生负面影响[22]。由此可见，F3、F4菌株均有希望被用于海洋石油污染的生物修复，特别是F3菌株，完全可以在70mmol·L-1的氮磷浓度下较好的降解原油。目前在实际油污染治理中，一般都是通过机械回收等一系列常规手段来处理。通过这些处理之后油污染范围会大大缩小、油浓度也会有很大程度

的降低，在这种情况下若是投加浓度相对较高的氮磷，也会因为洋流等原因将氮磷浓度稀释，不会对环境造成任何危害。

据调查发现，由于工农业废水的大量排放导致现在我国近海海域营养盐结构发生了很大变化,同时导致局部海域“赤潮”频繁发生。秦延文等人对渤海湾水环境氮、磷营养盐分布特点研究表示天津渤海湾海域水体中氮营养盐污染极为严重,尤其是位于第一类环境功能区的站位,DIN 超标率达到了43%[23]。杨晓雪对洱海总磷、总氮污染现状进行分析发现洱海氮磷浓度已处于较高水平, 其正处于由中营养向富营养化转化的关键期，据估算, 2004年主要河流输入洱海的总磷约为119.39～141.64 t，总氮约为1080.85～1802.3t[24]。而恰恰值得一提的是，目前石油污染事故基本上都是发生在近海海域，如1978年Torrey Canyon号油轮在英国海岸失事，流出原油10万多吨；1990年7月28日，希腊油船Shinoussa与Apex油船在美国得克萨斯Galveston海湾相撞，致使大约3000m3精炼油泄漏，而在外海海域造成原油泄露事故极少[25]。因此，根据这一现状，对于高氮磷含量的近海海域的石油污染，完全可以投加石油降解菌进行治理，特别是F4这种对氮磷含量要求较高的菌种。这样在微生物降解原油过程中不仅不需要投加氮磷营养盐，而且还可以通过微生物摄取氮磷营养物质而有效降低该海域中氮磷含量。

3.4 油浓度对原油降解率的影响

原油浓度是决定微生物生长繁殖好坏的另一重要影响因素。原油浓度过高会在海水表面形成一层较厚的油膜使海水中溶解氧的循环平衡被破坏，导致海水中氧气含量急剧下降，最终使得好氧微生物大量死亡，此外油浓度过高还会使得海水的毒性增加，因为石油组分中,相对低分子量、具有挥发性的烃类是优良的类脂质溶剂, 它能破坏细胞膜和细胞壁的类脂质[26]，因此，其在环境中的含量势必会影响到石油降解菌的降解能力。在实际应用中，可以耐受高石油浓度的菌株是理想的目标菌株。本实验探讨了所筛选菌株F3、F4对原油浓度的耐受程度，为以后实际应用中，在何种原油浓度下投加菌种确定相关参考基准。

本试验分别配制400、1000、2000、3000、4000mg·L-1原油浓度的培养基（已添加氮、磷各0.1g），接种1mL菌悬液，放入摇床在28℃、130rmp·Min-1培养七天后取样测定原油降解率，分析原油浓度对原油降解率的影响。结果如图9所示。

由图可以看出，在原油浓度在400～3000mg·L-1范围内，随着原油浓度的增加，两菌株的降解率均平稳下降。F3菌株的降解率从57.6%降到了43.3%；F4菌株的降解率从63.5%降到了39.1%。但当原油浓度增加到4000mg·L-1时，两种菌株的降解率均有较大幅度的下降，F3菌株的降解率从43.3%下降到27.5%；F4菌株的降解率从39.1%降到了11.2%。不过相比之下，F3菌株对油浓度的耐受能力明显高于F4菌株，在原油浓度为4000mg·L-1 条件下，F3菌株的降解率比F4

对于海上溢油事件，不可能靠直接投加菌种而使原油得到降解，因为这时的原油浓度极高，毒性也极大，石油降解菌完全不能在此环境下生存。但是也不可能等到原油扩散稀释到一定浓度后再投加菌株，这样会造成更大面积的污染，而且因为油污染面积过大，菌株也不能快速、全面、彻底的降解原油。因此，必须先采取一些物理手段，如利用挡油缇、机械回收等，等到油浓度降到菌株所适应的浓度后，就可以投加石油降解菌了。本实验所筛选的F3菌株对高浓度原油有较强的耐受能力，可以相对较早的投加菌种，这对缩短原油对海洋的污染时间是极其有利的。

4．结语

本研究利用原油为唯一碳源,采用富集筛选的方法,得到两株降解石油效率较高的菌株F3、F4,两菌株在油浓度为2000mg·L-1的条件下培养7天降解率分别达到了48.1%和52.2%，和目前已筛选出的海洋石油降解菌比较，这样的降解率已属比较理想。

筛选的两株石油降解菌对氮磷营养盐的要求存在差异。当氮、磷浓度超过1.0g·L-1后F3菌株对原油的降解率维持在50%左右；而F4菌株，只有当氮、磷浓度超过1.5g·L-1后其对原油的降解率才维持稳定，降解率在60%左右。相比F4菌株，F3菌株更能适应一个低氮磷浓度的环境，在不添加氮磷的情况下，F3菌株仅仅依靠海水中本身存在的微量的氮磷元素降解率就能达到19.6%，当氮磷浓度仅为0.5g·L-1时，其降解率就能达到43.1%。这说明F3菌株能在相对寡营养条件下能保持较好的菌体活性，维持其石油降解的能力。

海洋环境中的原油浓度对所筛选的石油降解菌降解能力有较大影响。石油降解菌对原油的降解率随原油浓度的增加而降低，当原油浓度增加到4000mg·L-1时，两种菌株的降解率均有显著下降，F3菌株的降解率从43.3%下降到27.5%，F4菌株的降解率从39.1%降到了11.2%。相比之下，F3菌株对高浓度原油的耐受能力优于F4菌株。

本研究筛选出的石油降解菌对于原油的降解率与现有报道中提及的其它类型石油降解菌对原油的降解率相比较只是略微高出。由此可见，来自自然环境的石油降解菌普遍存在降解率不高的缺陷，为了弥补这一缺陷，在将来该领域相关研究过程中可以考虑采取某些技术手段提高石油降解菌对原油的降解能力。

综上所述，本研究所筛选的两种石油降解菌株降解原油能力均比较理想，特别是F3菌株对原油、营养盐均有很强的耐受能力，是一株实用性很强的菌株。这为我们利用微生物技术治理海洋石油污染提供了进一步研究的基础。但是必须清醒得认识到海洋石油污染物的微生物降解是一个复杂的过程，它的降解效率受石油组分与理化性质、环境条件以及微生物群落组成等多方面因素的制约。而且生物修复的对象通常是多相的、非均质的复杂系统，涉及了微生物学、生态学、工程学、水文学、化学等多学科的知识，其中许多机理甚至到目前为止还不是很清楚，因此这些都应是今后需要深入研究的领域。

石油降解微生物的研究现状

石油降解微生物的研究现状 陈宇翔生物工程学号：11208523802538 摘要：本文简单介绍了石油降解微生物的概念，并叙述了石油降解微生物的降解机理和影响微生物降解的条件。举例说明了生物降解石油烃的研究现状和对未来研究方向的展望。 Abstract: this paper briefly introduces the concept of microorganism oil, and describes the degradation of microorganism oil mechanism and influencing microbial degradation of conditions. For example the biodegradation petroleum hydrocarbons, the research present situation and prospect of the future study trends. 关键词：石油烃降解微生物石油污染高效性研究现状展望Keywords: petroleum hydrocarbon microorganism oil pollution efficiency research-status prospect 引言： 石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用，随之而来的石油烃污染已经对人类生存的土壤及水体环境造成了严重的危害，微生物降解是一种处理石油烃污染的理想方法。在石油及石油产品的开发利用中，不可避免的会对人类生存环境造成污染，防范、治理石油污染成为环境保护的重要任务之一。目前用于石油污染治理的方法主要有：物理修复法，化学修复法和生物修复法。与传统的物理化学方法比较，生物修复法具有经济花费少、对环境影响小、遗留问题少、最大限度地降低污染物的浓度、修复时间较短、就地修复、操作方便等特点[1]，是国内外科研工作者关注的热点领域，在石油污染的治理中具有广阔的应用前景。 本文从介绍石油降解微生物开始人手，认真分析了石油降解微生物的种类、菌种特征、降解机理，分析了目前用于处理石油污染的微生物的技术特点，现阶段研究现在和具体应用，并对未来的研究方向做出了大胆的设想和展望。

微生物石油降解

微生物石油降解综述 Abstract: Oil as a important energy has been one of the countries all over the world widely used, because in the exploitation of oil, storage, transportation, processing and petrochemical products in the process of production, and the sudden discharge of oil leakage accident cause large oil into the environment pollution. Oil pollution harm main performance in the column of \"soil ecosystem tao and the function of the damage, the serious influence the permeability of soil and water permeability, lead to soil harden. Fertility dropped; In the water surface formation oil film, cause the oxygen in the water fell sharply. Cause massive death of aquatic organisms, destroying the aquatic ecological environment and fishery resources; Still can into the underground water system, direct pollution underground water sources, the influence of water and irrigation residents; Some of the oil teratogenic carcinogenic substance but also by biological function of enrichment of the food chain and immediate harm to human health. 摘要：石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用，由于在石油的开采、储存、运输、加工和石化产品生产等过程中的漏油以及突发性泄油事故致使大量的石油进入环境造成污染。石油污染的危害主要表现在列土壤生态系统的结掏和功能的破坏，严重影响土壤的透气性和渗水性，导致土壤板结。肥力下降；在水体表面形成油膜，致使水中溶氧量急剧下降．造成水生生物的大量死亡，破坏水生生态环境和渔业资源；还可进入地下水系，直接污染地下水源，影响居民用水和农田灌溉；石油中的一些致畸致癌物质还可通过食物链的生物富集作用而直接危害人类健康。 随着人们对环境问题的日益关注，石油烃类的微生物降斛研究工作也不断得以深入。近十年米这一领域义有许多研究和相关报道，本文对相关工作进行了综述。 1国内外研究现状 1.1.石油烃类化合物被微生物氧化成为低分子化合物或完全分解为二氧化碳和水的作用。 1.2石油入海后发生一系列物理、化学和生物的变化，其中微生物对石油烃的降解起重要作用。微生物降解烃类是19世纪末发现的。20世纪50年代前，以美国C.E.佐贝尔为代表，对海洋微生物降解石油烃进行了广泛的研究。50年代初气相色谱问世，放射性同位素示踪法的普遍应用，对研究石油烃的微生物降解机制起了积极的作用。60年代以来，由于海上石油污染日趋严重，促使不少沿海国家，如美国、加拿大、日本、英国和苏联等国，积极开展了有关海洋微生物降解石油烃的研究工作。70年代中期，美国学者还用基因工程的技术培育了“超级微生物”，以期能有效地降解石油烃。 中国自1975年起，先后对青岛胶州湾、渤海、厦门港、黄海和东海石油降解微生物的数量、分布、种类组成和影响降解因素等进行了调查研究。 1.1烃类微生物概述 能够降解（氧化）石油烃，或以石油烃为其碳源的微生物称为烃类微生物。

石油降解菌的分离

从环境样品中分离筛选石油 降解菌的方案

引言 随着经济技术的迅速发展，石油日渐成为我过的主要能源，且需求量日益增大。研究表明，石油生产和运输环节会对土壤造成严重污染，且污染面积不断扩大。目前，我国石油行业每年产生的含油污泥多大八十万吨。由于石油的粘度大、粘滞性强，会再短时间内形成小范围的高浓度污染，长期的石油污染还会影响土壤的通透性，减少土壤肥力，阻碍植物生长。同时，石油中所含的多环芳香烃具有“三致”效应，一些挥发组分能引起人体麻醉、窒息和化学性肺炎等疾病。因此，石油污染对土壤生态系统的平衡和人体健康都有很大的危害。 目前，针对石油污染治理的方法主要包括：物理方法、化学方法以及生物修复法，但物理方法修复费用较高，耗材较多：化学方法会使用大量化学淋洗剂，很容易造成二次污染。相较而言，微生物修复技术由于生产费用低、不产生二次污染等特点而被视为一项最具有应用前景的修复技术。而且随着分子生物学的发展，无论是DNA文库的建立，还是多态性分析方法的进步，都为污染物的生物修复提供了全新的技术支持。既然生物修复法有诸多优点，那么就应该充分发挥其特性。本文则是着眼于环境样品，分离筛选其中的石油降解菌，以扩大培养进行更大规模的石油降解。 摘要 在长期被石油污染的土壤中，微生物可逐渐改变自身的代谢条件以适应环境。即以石油烃为碳源进行生长、繁殖，同时将石油烃降解。因此在这种土壤中存在着可降解石油烃的微生物，但石油烃降解菌的筛选、分离是生物法处理石油污染的关键。从这个角度考虑，以长期石油污染的土壤中微生物为菌源，从中筛选、分离出高效的石油烃降解菌。要降解哪里的石油就用哪里的土壤培养石油降解菌。目前，国内对极端条件下石油降解微生物研究较少，尤其是对低温、耐盐的石油降解菌，中国北方的大部分湿地，盐碱程度比较高，成年气温较低。无论是来源于海上还是来源于石油化工的污染都比较严重。本文针对大连开发区因石油泄露而被污染的白石湾，就地选取材料进行石油降解菌的筛选以及分离研究。

石油降解希瓦氏菌

第21卷第2期极地研究Vol.21,No.2 2009年6月CH I N ESE JOURNAL OF P OLAR RESE ARCH June2009 研究论文 影响南极海洋石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49生长和降解率的环境因素研究 刘芳明1,2　缪锦来1,2　臧家业1　董春霞3　王以斌1,2 (1国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;2海洋生物活性物质国家海洋局重点实验室,青岛266061; 3颐中(青岛)实业有限公司,青岛266021) 提要　以柴油为唯一碳源和能源,从南极海水海冰微生物资源库中筛选到一株石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49,并对影响其生长和降解率的环境因素(pH、温度、盐度、营养盐和表面活性剂)进行了初步研究。结果表明:希瓦氏菌可作为低温海域石油烃污染生物修复的菌源,其生长和降解的最适条件为:初始pH7.5,温度15℃,盐度6%,摇瓶装量80m l,最佳氮源硝酸铵,最佳磷源为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的混合物,添加表面活性剂可促进希瓦氏菌NJ49的生长和生物降解率。 关键词　南极海洋　低温降解菌　柴油　生物降解　环境因素 0　引言 随着海上石油开采、运输和各类交通活动的日益频繁,海洋中石油烃污染物逐渐增多,而大规模溢油事件也时有发生,给海洋生态及近岸环境造成严重危害,由于自然微生物的生物修复是清除海洋石油烃污染的一种重要机制[1],因此备受关注。国内研究者对海洋中温降解菌的生物降解曾进行了广泛研究[2—4],但对低温环境中石油烃降解研究较少。 南极低温微生物资源丰富,从中获取低温降解菌成为新的研究热点,国外学者已从南极海洋中分离筛选得到不同种属的降解细菌,如Ha lo m onas[5]、R hodococcus[6]和Sphin2 go m onas[7],有的降解菌可以在4℃条件下降解烷烃[8],甚至在更低的温度条件下降解多环芳烃[9],为低温环境石油烃污染修复提供了新的思路。 柴油是一种复杂的蒸馏混合物,内含碳原子数为C9—C20范围的石油烃,因此是研 [收稿日期]　2008年11月收到来稿,2009年2月收到修改稿。 [基金项目]　国家自然科学基金项目(40876107)资助。 [作者简介]　刘芳明,男,1978年出生。实习研究员,主要从事海洋环境污染、监测与修复研究。

石油烃类的微生物降解研究

石油烃类的微生物降解研究 石油作为重要能源之一已被世界各国广泛使用，随之而来的石油烃污染已经对人类生存的土壤及水体环境造成了严重的危害，微生物降解是一种处理石油烃污染的理想方法。综述了降解菌种类和不同烃类的微生物代谢途径，分析了包括温度、营养物、氧和pH值等环境因素对石油烃降解的影响，为进一步的研究应用提供参考依据。 随着工业和经济的发展，人类对能源的需求日渐增多，促进了石油工业的飞速发展；在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中，不可避免地会有石油烃类的溢出和排放，造成土壤及水体的石油污染。据统计全球每年倾注到海洋的石油总量在200~1000万t之间。辽宁省环境中心监测站的化验结果显示，在辽河油田的重度污染区内，土壤中的含油量已达到10 000 mg／kg以上，是临界值(200 mg／kg)的50多倍，严重影响了油田附近的生态环境。 石油烃类物质引起的环境污染越来越引起人们的关注。利用物理、化学方法处理石油烃可以得到较受到了限制翻。生物处理方法是近年来发展起来的，具有处理效果好、费用低、对环境影响小、无二次污染及应用范围广等优点，是迄今为止处理石油烃污染比较好的一种方法。 1.降解石油烃类的微生物种类 国外在20世纪40年代就开展了细菌降解石油烃的研究，我国这方面的研究始于20世纪70年代末期。研究表明，在土壤和水体环境中存在着大量能够降解石油烃的微生物，主要是细菌和真菌；细菌在海洋生态系统的石油烃类降解中占主导地位，而真菌则是淡水和陆地生态系统中更为重要的修复因子。石油烃降解菌和藻类见表1。

大量研究表明，当菌群处于石油污染环境中时，利用烃类化合物的微生 物数量急剧增长，尤其是含降解质粒的微生物。Atlas报道在正常环境下降解菌一般只占微生物群落的1％，而当环境受到石油污染时，降解菌比例可提高到10％。含质粒细菌在石油烃污染环境中出现的频率和数量LL-t~污染环境高，说明质粒在石油烃的降解中可能起着重要作用。降解质粒的存在为降解工程 菌的构建提供了可能。 2.石油烃类的微生物代谢途径 2.1 直链烷烃 通常认为饱和烃在微生物作用下，直链烷烃首先被氧化成醇，醇在脱氢 酶的作用下被氧化为相应的醛，然后通过醛脱氢酶的作用氧化成脂肪酸；氧 化途径有单末端氧化、双末端氧化和次末端氧化[7]。在转化为相应的脂肪酸后，一种转化形式为直接经历随后的／3一氧化序列，即形成羧基并脱落2个 碳原子；另一种转化形式为脂肪酸先经历60一羟基化形成∞一羟基脂肪酸， 然后在非专一羟基酶的参与下被氧化为二羧基酸，最后再经历一氧化序列

高效石油降解菌的筛选

海洋中高效石油降解菌的筛选 楼浩 04016158

摘要 本研究利用原油为唯一碳源，采用富集培养分离的方法从象山港的表层海水和底泥混合物中筛选到两株石油降解菌株F3和F4。通过检测，两种菌株在油浓度为2000mg·L-1、温度为28℃的条件下培养七天后，降解率分别达到了48.1%和51.3%，与目前已筛选出的海洋石油降解菌相比较，F3、F4均属于降解率较高的菌株。本研究还对营养盐、原油浓度等影响F3、F4菌株生长和降解率的相关因素进行了初步探讨。结果表明：①氮、磷营养盐在较大程度上限制了F3、F4菌株对原油的降解率，是主要的限制因子。在氮磷浓度≥1.0m g·L-1时，F3菌株才能达到最大的降解效率48.1%，在氮磷浓度≥1.5m g·L-1时，F4菌株才能达到最大的降解效率57.3%。②F4菌株的降解率随原油浓度的降低而增加。在原油浓度为400mg·L-1时，F3、F4菌株的降解率分别达到57.6%和61.5%，而在油浓度为4000 mg·L-1时，F3、F4菌株的降解率仅为27.5%、11.2%，相比之下F3菌株对原油浓度的耐受能力更强。 关键词：石油降解菌；筛选；原油降解率；氮磷营养盐；原油浓度

ABSTRACT The use of oil as the sole carbon source, using enrichment culture method from the surface water and sediment which in the Xiangshan Port isolated two strains of oil degradation, Named as F3 and F4. To detect these two strains in the oil concentration was 2000mg/L, the temperature is 28℃ training seven days ,The degradation rate respectively reached 48.1% and 51.3%, compared with that which has been selected marine oil degrading bacteria, F3, F4 belong to the higher efficiency degradation of crude oil strain. The issue also conducted a preliminary test about nutrients, oil concentration and so on which Impact F3, F4 strain growth and the degradation efficiency. The results showed that: ①nitrogen and phosphorus nutrient limitation to a greater extent on the F3, F4 strains degradation efficiency , is the main limiting factor. In the concentration of nitrogen and phosphorus ≥ 1.0mg/L, F3 strain to achieve normal degradation efficiency 48.1%, the concentr ation of nitrogen and phosphorus in ≥ 1.5 mg/L, F4 strains to reach the degradation efficiency is 57.3%. ② the degradation of the F4 strain increasing when the concentration of oil reduced. in the concentration of 400 mg/L, The degradation rate of F3, F4 strains respectively reached 57.6% and 61.5%, the concentration of oil in the 4000mg/L, The degradation rate F3, F4 strains of was only 27.5%, 11.2%, but compared with F4, F3 strains better adapted to the higher concentration of oil. Key Words: Petroleum Degrading strains; Screening;Degradation of oil;nutrients of nitrogen and phosphorus; Oil concentration

石油烃降解菌的研究【文献综述】

文献综述 食品科学与工程 石油烃降解菌的研究 [摘要]石油烃降解菌，是一种能在油水表面上生长而降解石油的微生物，因土壤和近海中含有丰富的N、P等营养原料，所以在近海和土壤中的石油烃降解菌的密集度较高，然而，由于远海中会缺乏N、P等营养物质，所以石油降解菌的繁殖受到一定的制约。当海水一旦受到石油的污染后，降解菌就不能很快消除污染物，所以培养适应能力和降解率高的石油降解菌是解决石油污染的主要方法。 [关键词]石油污染；石油烃降解菌；石油烃（TPH），微生物 作为现代工业的关键燃料和原料，石油及其加工品广泛应用在生产和生活的各个领域，包括工业、军事、交通等各行业，但是随着石油工业的快速发展,石油同时也成为海洋环境的主要污染物.据初步统计,由于各种原因,全世界每年有约1.0×107t的石油进入海洋环境中,我国每年排入海洋的石油达1.15×105t[1]。 由于工艺水平的限制和处理技术的落后，大量含石油类的废水、废渣不可避免的被排入到生态环境中，严重了影响整个生态系统，尤其是土壤和海洋系统。虽然石油在人类社会发展提供有力的能源来源，但伴随带来的环境污染问题也日益加剧。土壤，是人类赖以生存的重要自然资源之一，要对受石油污染土壤进行完整的治理，并使它在短时间内达到可耕作的标准水平，对于保护生态环境、实现农业和工业的可持续发展具有非常重要的意义。在污染土壤的各种治理的方法中，微生物修复法对环境破坏性小而且消费低而受到人们的重视，近年来的发展尤为迅速，在一定程度上为污染土壤的修复带来技术上的更新，也为解决石油污染问题带来新的希冀。但是，从污染性质来看，即使油井关闭后，其对环境的影响仍会持续相当长的时间[2]。这些都引起了社会各界的普遍关注,近年来，从中央到地方各大主要媒体对这一问题均作了大量专题报道[3]。 一、土壤石油污染的来源 石油污染,一般指原油的初级加工产品(包括汽油、柴油等)以及各类石油的分解产物所造成的污染。在石油的开采、加工和使用的过程中，造成的石油溢出和泄漏，对环境（空气、土壤、海洋等）产生极大的负面影响。而土壤是作为物质流动和能量循环的重要环境，常常是污染物迁移、停留和积累的最终承受者。 石油污染物主要是通过五种方式进入到土壤中：⑴原油的泄漏和溢油意外引起的落地原油污染；⑵含油的矿渣、污泥和废物的堆放，导致石油向土壤渗透并向四周扩散；⑶使用含油污水灌溉农田；⑷汽车尾气的排放所产生的气态石油类污染物渗入到土壤中；⑸药剂污染，即作为各种杀虫剂、防腐剂的溶剂和乳化剂等的石油类物质随药剂使用而进入到土壤中。在这些因素中，前三个因素是引起土壤石油污染最主要的原因，造成污染的面积

微生物对石油烃的降解机理研究

云南化工Yunnan Chemical Technology Sep.2018 Vol.45，No.9 2018年9月第45卷第9期 石油是一种重要的能源，可以说是现代经济的血液。日常生活、工业生产、航天军工都需要石油作为能源和原料，是国家生存和社会发展不可或缺的战略资源。但是，与此同时石油在开采、运输、储存、加工和利用过程中的各种泄漏事故对环境造成的污染和破坏也是不可估量的，其对人类和其他生物的生存和发展也造成一定的威胁，并已成为全球范围内亟待解决的重要问题。了解石油烃污染物在自然界的生物降解转化规律，研究石油烃污染物微生物降解的技术和方法，培养可高效降解石油烃的工程菌，消除和减少石油烃在环境中的滞留，将有利于维护和创造高质量的人类生存环境。 1　石油烃降解菌的降解机理 微生物对石油中不同烃类化合物的代谢途径和机理是不同的。饱和烃包括正构烷烃、支链烷烃和环烷烃。通常认为，在微生物作用下，直链烷烃首先被氧化成醇，源于烷烃的醇在醇脱氢酶的作用下被氧化为相应的醛，醛则通过醛脱氢酶的作用氧化成脂肪酸。相同条件下，一般微生物对不同种类石油烃降解的倾向先后顺序是不同的。一般而言，石油烃被微生物降解的先后规律为：直链烷烃>支链烷烃>环烷烃>多环芳烃>杂环芳烃。在某石油烃降解菌修复不同碳链石油烃污染的研究中得出结论，该菌属对短链石油烃的分解率相对较高，而对芳香烃和润滑油组分的降解率较短链石油烃低。一般微生物降解正烷烃由氧化酶酶促进行。正烷烃第一步氧化为醇后，醇氧化成醛，醛再转化为相应脂肪酸，脂肪酸经 β-氧化为乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入三羧酸循环，分解成CO2和H2O，或进入其他生化过程。另外，链状烷烃可经脱氢步骤转变为烯烃，烯经氧化成为醇，然后醇可转化为醛，最后醛变为脂肪酸；链状烷烃还可通过直接氧化成烷基过氧化氢，然后经脂肪酸途径进行降解。有的可通过亚末端氧化成仲醇，再变成伯醇或脂肪酸进行氧化分解。还有些微生物可将烯烃变为不饱和脂肪酸，通过双键位移或甲基化等，变为支链脂肪酸，再进行降解。 2　石油烃降解菌的种类 2.1　普通石油烃降解菌 在受石油污染的土壤和水环境中存在许多能降解石油烃的微生物，细菌、放线菌、真菌、酵母、霉菌和藻类中均有能降解石油烃的微生物，据研究表明目前发现100余属、200多种石油烃降解微生物。不同种类的微生物对石油烃的降解能力不同，通常细菌比真菌、放线菌对原油的降解能力强。细菌中降解石油烃的主要有无色杆菌属、假单胞菌属、不动杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、诺卡氏菌属以及微球菌属等。 2.2　特殊石油烃降解菌 2.2.1　低温石油烃降解菌 低温微生物在地球上广泛存在，一般分布于南北极、海洋深底、高原冰川以及冻土地区等低温环境中。目前发现的低温微生物种类繁多，通常为真细菌、酵母菌、蓝细菌、单细胞藻类等，这些微生物正逐渐引起科学家的广泛重视[1]。随着石油污染问题日益突出和国内外对低温石油烃降解菌研究的深入，低温石油烃降解菌修复 doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2018.09.081 微生物对石油烃的降解机理研究 李　洲 （西安石油大学，陕西　西安　710065） 摘　要：随着工业和经济的发展，环境问题成为人们普遍关注的焦点，石油污染成了不可忽视的问题。微生物修复作为一种新型环保的生物修复技术，已成为石油污染生物修复的核心技术。对石油降解微生物的种类即细菌、蓝藻、真菌以及藻类进行了总结，对微生物对石油烃的降解途径与降解机理进行了综述。 关键词：微生物；石油烃；降解机理 中图分类号：X74 文献标识码：A 文章编号：1004-275X（2018）09-179-02 Study on the mechanism of microbial degradation of petroleum hydrocarbons Li Zhou （Xi’an Petroleum University，Xi’an 710065，China） Abstract：With the development of industry and economy，environmental problems have become the focus of attention，and oil pollution has become a problem that can not be ignored.As a new environmental protection bioremediation technology，microbial remediation has become the core technology of bioremediation of petroleum pollution.The types of petroleum-degrading microorganisms such as bacteria，cyanobacteria，fungi and algae were summarized.The pathways and mechanisms of petroleum hydrocarbon degradation by microorganisms were reviewed. Key wordss：microorganism；petroleum hydrocarbon；degradation mechanism；research ·179·

蒋勇 石油烃降解微生物研究进展

一前言 石油给人们带来巨大的利用价值和经济利益的同时,也对生态环境造成了巨大的威胁。在勘察、开采、运输以及储存过程中,油田周围大面积的受到严重污染。石油污染使得土壤理化性质发生改变,从而不利于农作物正常生长，石油类物质还通过地下水的污染以及污染的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫。因此,治理石油污染具有重要意义。当今世界，治理石油污染具体措施中最安全、最环保、最经济的方法是生物修复技术，石油降解菌是一类具有分解矿化石油烃能力的微生物，在石油污染的生物修复中具有重要作用。本文就石油污染物生物降解方面的研究进行了综述及展望。

二本论 2．1 石油降解和菌的种类和分离 2．1．1石油降解和菌的种类 国外在20世纪40年代就开展了细菌降解油污的研究[1]，我国这方面的研究始于20世纪70年代末期[2]。已知降解石油的微生物共有70属200余种。细菌有28个属，霉菌30个属，酵母12个属。能够降解石油烃的细菌有假单胞菌属（Pseudomonas)、弧菌属（Vibrio）、不动杆菌属（Acinetobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、气单胞菌属（Aeromonas）、无色杆菌属（Achromobacter）、产碱杆菌属（Alcaligenes）、肠杆菌科（Enterobacteriaceae)、棒杆菌属（Coryhebacterium）、节杆菌属（Arthrobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、葡萄球菌属（Staphylococcus）、微球菌属（Micrococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）、诺卡氏菌属（Nocardia）等；酵母菌有假丝酵母属（Candida）、红酵母菌属（Rhodotorula）、毕赤氏酵母菌属（Pichia）等；霉菌有青霉属（Penicillium）、曲霉属（Apergillus）、镰孢霉属（Fusarium）等[3]。 2．1．2 石油降解和菌的分离 石油降解菌一般从受石油污染的土壤、水中进行分离并筛选，为了进一步的应用，还要进行驯化。根据研究目的与要求不同，在筛选时往往控制不同的条件从而得到不同功能的菌落。以烷烃为底物筛选出的菌落，对烷烃的去除效率会较高，由于烷烃相对于芳烃较易分解，且大部分的石油降解菌对烷烃的降解效果均较好，因此专门以烷烃为底物进行的研究不多见，郑金秀[4]以烷烃为底物培养出分属于不同菌属的菌落，其中不动细菌菌属的菌株降解率为69%，芽孢杆菌属的菌株降解率为71%，假单胞菌属的降解率可达73%；以环烷烃为底物，得到不动细菌菌属与芽孢杆菌属的菌株，石油降解率均为67%。两种底物研究降解时间均为48h。由于芳香烃及多环芳烃降解难度大，且其危害比较大，对降解芳烃的研究比较多。 2．2 石油降解菌的降解机理与影响因素 2．2．1石油降解菌的降解机理 微生物对石油的降解作用存在选择性,优先消耗碳链长度中等(C10—C24)的n-链烷烃类分子，其规律为:小于C10的直链烷烃>C10—C24或更长的直链烷烃>单环芳烃>环烷烃>多环芳烃,同种类型的烃类中分子量越大,降解越慢[5]。 通常认为饱和烃在微生物作用下，直链烷烃首先被氧化成醇，醇在脱氢酶的作用下被氧化为相应的醛，然后通过醛脱氢酶的作用氧化成脂肪酸；氧化途径有单末端氧化、双末

【开题报告】石油烃降解菌的筛选

开题报告 食品科学与工程 石油烃降解菌的筛选 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 目前，常有有关石油及其产品的微生物降解方面的研究报道，但对这些研究大多数以分离鉴定微生物种类为主，对混合菌株性能评价以及它们对高含油量的油泥降解研究很少。 作为现代社会的最主要动力燃料与化工原料，石油及其产品广泛应用于生产和生活的各个方面，包括工业、农业、军事、交通运输等各个行业，因此人们将石油称作“黑色的金子”。但是随着石油工业的发展，由于工艺水平和处理技术的限制，在许多环境特别是海洋环境中，石油污染已经成为一个普遍而严重的问题，石油的主要成分是烃类，在一个典型的石油样品中，含有的烃类可达200~300种之多，石油进入海洋后，石油中的一些成分可直接挥发而进入空气；一小部分海洋表面的石油受到紫外线作用可发生光化学分解，但速度极慢；而绝大部分石油要通过微生物的降解作用才得到净化。石油烃降解菌是一类能在油水界面上生长繁殖而降解石油的微生物，在近海、海湾等处，因海水中含有丰富的N、P等营养物质，石油降解菌的数量较多，然而，由于外洋海水中N、P等营养组织的缺乏，石油降解菌的繁殖受到制约，一旦污染，不容易很快消除，所以培养石油降解菌成为治理海上石油污染的主要方式。 而且在污染土壤的各种治理方法中，微生物修复由于具有费用低、处理效果好并且对环境破坏性小等诸多优点而受到人们的重视。所以筛选和培养石油烃降解菌对减轻石油污染是一个非常有意义的事情。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1、降解石油烃的菌类哪些比较常见 2、石油烃降解菌降解石油的情况是怎样，会不会对环境产生二次污染 3、石油烃降解菌降解石油的能力会受环境的哪些因素影响 三、研究步骤、方法及措施： 1.用牛肉膏蛋白胨培养基进行菌种分离纯化与斜面保藏。