产生物表面活性剂耐盐菌的筛选鉴定及其对石油污染盐渍化土壤的修复作用
摘要:为得到高效产生物表面活性剂耐盐菌,从黄河三角洲石油污染盐渍化土壤中分离出41株细菌,经测定发酵液排油活性、表面张力和乳化值(EI24),得到1株高效产生物表面活性剂耐盐菌BF40.通过形态、生理生化特征和16SrDNA序列分析,确定该菌为沙雷氏菌(Serratiasp.).通过液体培养试验,研究了BF40的耐盐特性和降解原油能力,并通过室内土壤培养试验研究了BF40及其产生的生物表面活性剂对石油污染盐渍化土壤的修复作用.结果表明,在含5~70g·L-1NaCl液体培养基中BF40生长良好,属中度耐盐菌.BF40能有效利用原油,在含10g·L-1NaCl液体培养基中培养7d,原油降解率达到56.7%.添加BF40产生的生物表面活性剂或接入BF40能明显促进盐渍化土壤石油烃的降解,修复60d,土壤石油去除率与对照相比分别提高了24.6%和13.4%.接种BF40能降低土壤溶液表面张力,明显提高土壤脱氢酶活性,更能有效促进沥青质降解.添加生物表面活性剂土壤脱氢酶活性与对照相比没有显著差异,但更能有效降低土壤溶液表面张力,促进饱和烃降解,表明接种BF40和添加生物表面活性剂可能对促进石油污染盐渍化土壤的生物修复存在不同作用机制.
关键词:石油污染,盐渍化土壤,生物表面活性剂,耐盐,沙雷氏菌,生物修复
土壤石油污染严重危害人类健康,是全球关注的主要环境问题.微生物降解是去除自然环境中石油污染物的主要机制.由于世界上大部分油田位于土壤盐渍化地区,石油在开采、储运、加工等过程中进入土壤,容易形成石油污染盐渍化土壤.大量含盐钻井废液进入土壤,也易造成井场周围石油污染土壤盐渍化,高盐环境严重制约了土壤中石油烃的生物降解.传统的非耐盐微生物并不适合对污染的高盐环境进行生物修复,因此,筛选高盐环境下降解石油微生物,对石油污染盐渍化土壤进行生物修复,是目前面临的一项重要课题.石油烃类化合物在土壤中吸附固定,水溶性低,是限制其生物修复速率的关键因素.表面活性剂能增大石油烃类物质在水相中的溶解度,提高污染物在土壤中的传质速率和生物可利用性进而促进其降解.生物表面活性剂与化学表面活性剂相比,除具有表面张力低、乳化性能稳定等相同特性外,还具有低毒、易于生物降解、可在原位合成等诸多优点.以特定的方式加入或利用微生物自身所产生的生物表面活性剂促进烃类物质的生物降解,已成为石油污染土壤生物修复的一个重要研究方向.
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