[發明專利]一種采油微生物降解原油過程控制方法及應用

有效

• 申請號: 201110409151.9
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102559194A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 侯兆偉;陸會民;王穎;竇緒謀;張繼元;陳星宏;王艷玲
• 申請（專利權）人: 大慶油田有限責任公司
• 主分類號: C09K17/00
• 分類號: C09K17/00;B09C1/10;C12Q3/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域

本發明屬于生物治理石油污染技術領域，特別是涉及一種微生物降解石油污染物過程中的控制方法及其應用。

背景技術

隨著工業化發展、城市化進程的深入，石油的使用量加大，而由此帶來的環境污染不斷加劇。石油類物質進入土壤造成土壤生態系統結構與功能的破壞，嚴重影響土壤通透性，使土壤肥力下降，從而毒害植物生長，破壞地表植被，造成糧食減產；石油污染海洋后可以通過食物鏈在人體內富集對人類健康造成嚴重危害，同時，石油污染物進入海洋會對水生生物的生長、發育、繁殖及整個生態系統產生巨大破壞。目前，石油污染問題已經成為世界各國普遍關注的問題。

石油是各種烷烴、環烷烴和芳香族化合物所組成的混合物，其中還含有雜環化合物；其中的多環芳香族化合物(PAHs)和一些雜環類物質(如咔唑類、噻吩類、呋喃類等)具有持久性和致癌性，是公認的環境毒物。

目前，主要依靠機械刮油和化學吸附等物理、化學方法進行石油類污染的治理。但是物理、化學方法成本高、投資大，并且存在二次污染，因此，這不是解決石油污染的最優方法。近年來，利用微生物修復被污染的環境引起人們的重視。因為利用微生物修復異源生物質污染有很多優點，比如：污染物在原地被降解；就地處理操作簡便，對周圍環境干擾少；修復經費較少；人類直接暴露在這些污染物下的機會減少；較少或不產生二次污染，遺留問題少等。然而，單純的微生物治理污染方案效果上還不是特別明顯，因此有業者研究將表面活性劑與微生物共用來進行石油污染物的治理。

有文獻表明(表面活性物質對多環芳烴的增溶作用及微生物可利用性的影響，吳應琴，2007)，表面活性劑能促進PAHs的釋放，使PAHs分配到表面活性劑膠束中或吸附到表面活性劑單體上，提高PAHs表觀溶解度，從而促進與PAHs的移動，提高生物對PAHs降解的效率。

表面活性劑對污染物的增溶作用和生物降解作用與所采用的表面活性劑的種類直接相關。Doong等(Journal?of?Hazardous?Materials，2003)測試了不同表面活性劑對多環芳烴增溶和生物降解作用的影響，發現所實驗的表面活性劑中，HLB值較小的表面活性劑Tritonx-100對多環芳烴的增溶作用較強，HLB值較大的SDS增溶作用較小；TritonX-100可增強多環芳烴的生物可降解性，不同表面活性劑對污染物生物降解的影響與表面活性劑的生物降解性有關。

TWeen-80是由失水山梨醇油酸單質與環氧乙烷加合而成的非離子型表面活性劑，具有很好的增溶和乳化作用，其毒性和臨界膠束濃度也較小，是較為理想的降解促進劑。宋玉芳等(應用生態學報，1999)研究了非離子表面活性劑TWeen-80對土壤中多環芳烴生物降解的影響，認為表面活性劑能夠提高多環芳烴的生物可利用性，加快多環芳烴的降解速率，但表面活性劑濃度過高則可抑制微生物(指土壤中原有微生物)活性。楊建剛等(應用生態學報，2004)研究了非離子表面活性劑Tween-20對多環芳烴類化合物生物降解過程的影響，結果表明，Tween-20不僅對菲具有較好的增溶效果，而且在實驗所使用的濃度范圍內，TWeen-20都可以增強降解菌對菲的去除效果。雖然化學合成的表面活性劑對疏水性有機污染物的增溶作用十分有效，但鑒于一些化學表面活性劑所具有的毒性以及生物可降解性差，有可能在污染場地引入二次污染，因而人們把目光轉向了天然綠色的生物表面活性劑。

在微生物降解原油的過程中，生物表面活性劑起到了非常重要的作用，有報道認為生物表面活性劑可以促使烴類物質乳化、分散，并改變微生物細胞表面的疏水性，達到加強微生物與烴類物質間的親和力，同時也起到促使烴類物質擴散進入細胞的作用，從而強化微生物對石油污染物的降解。

然而，如何利用這些化學或生物表面活性劑來促使其在微生物降解石油污染物過程中發揮作用仍然是需要攻克的難題。

發明內容

本發明目的在于提供一種采油微生物降解原油過程控制方法及應用，以及活性物質與微生物共用降解石油污染物的方法。

本發明微生物降解原油過程控制方法，用于確定石油污染物降解劑中活性物質的種類和濃度，包括通過研究活性物質對微生物生長和原油降解的影響分析確定所用的活性物質種類、濃度、用量等參數。

其中，對微生物生長的影響分析包括以下步驟：

1)LB斜面培養基培養24h，活化菌株；

2)活化后種子接種到LB液體培養基，培養12h后，離心收集菌體，用磷酸緩沖液洗，并重懸于此緩沖液作為種子液；