渤海某油田微生物NRB和SRB培养及生长条件研究

应用生物竞争抑制技术(BCX)来对渤海某油田硫化氢进行控制。本研究通过大量的实验来分析研究渤海某油田微生物NRB、SRB的富集纯化培养及其相应的生长条件,为后面的抑菌试验大规模的开展和微生物竞争抑制SRB繁殖技术研究打下坚实的基础。

Microbiologically influenced corrosion of Cu by nitrate reducing marine bacterium Pseudomonas aeruginosa

The microbiologically influenced corrosion(MIC) mechanisms of copper by Pseudomonas aeruginosa as a typical strain of nitrate reducing bacteria(NRB) was investigated in this lab study.Cu was immersed in deoxygenated LB-NO3 seawater inoculated with P.aeruginosa and incubated for 2 weeks.Results showed that this NRB caused pitting and uniform corrosion.The maximum pit depths after 7 d and 14 d in125 mL anaerobic vials with 50 mL broth were 5.1 μm and 9.1 μm,accompanied by specific weight losses of 1.3 mg/cm2(7 d) and 1.7 mg/cm2(14 d),respectively.Electrochemical measurements corroborated weight loss and pit depth data trends.Experimental results indicated that extracellular electron transfer for nitrate reduction was the main MIC mechanism and ammonia secreted by P.aeruginosa could also play a role in the overall Cu corrosion process.

生物法抑制硫酸盐还原菌在油田的应用研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)给油田带来诸多危害,其代谢产生的硫化氢会引起管线腐蚀、危害作业人员生命健康,传统的杀菌剂抑制SRB的方法存在药剂消耗大、细菌产生耐药性导致效果变差等问题,生物法抑制SRB技术是近些年发展起来的新技术,通过激活硝酸盐还原菌群与SRB竞争生活空间和营养底物,从而抑制SRB。先从SRB引起油藏变酸、导致腐蚀和造成聚合物黏度损失等方面论述了其危害,进而从竞争营养底物、硫氧化细菌氧化硫离子、微生物对NO-3的优先利用、中间产物抑制、提高氧化还原电位等方面阐述了生物法抑制SRB的技术原理,在总结国内外生物法抑制SRB现场应用情况及效果的基础上,对存在的技术问题和发展趋势进行了展望,以期为该技术的成功规模化应用提供借鉴与参考。

氮肥减量配施铁粉对稻麦轮作农田活性氮损失的影响

稻麦轮作农田是氨挥发、氧化亚氮(N_(2)O)排放和硝酸盐淋溶的重要来源。虽然减少氮肥用量能降低氮环境负效应,但会带来作物减产的风险。施用铁粉可刺激水稻田土壤铁还原细菌生长,增强其固氮活性。研究设置传统施氮量100%N、传统施氮量80%N、传统施氮量80%N+Fe、传统施氮量60%N、传统施氮量60%N+Fe、不施氮0%N、不施氮0%N+Fe共7个处理,通过田间原位试验研究氮肥减施和配施铁粉对作物产量、氨挥发、N_(2)O排放和硝酸盐淋溶的影响。结果表明,2021年麦季80%N+Fe处理的小麦产量较80%N处理提高了9.70%,水稻产量与传统施氮量处理相当,减氮20%配施铁粉具有稳产、增产的效果。水稻田氨挥发随着氮肥用量减少而明显降低(P<0.05);80%N+Fe处理与传统施氮量相比则进一步降低了累积氨挥发量与氨挥发强度(P<0.05),降幅分别为50.99%和47.41%。2021年麦季80%N+Fe处理的N_(2)O排放量较80%N处理显著降低78.16%(P<0.05),稻季与传统施氮量相比降低18.27%。同时,80%N+Fe处理也降低了土壤深层渗滤液硝态氮淋溶。因此,在传统氮肥用量基础上减氮20%配施Fe能起到作物稳产的效果,这可能是因为施加Fe增强了水稻田铁还原细菌固氮活性。农田氨挥发、N_(2)O排放和硝态氮淋溶减少主要是氮肥减施所致,相应的土壤微生物机理值得进一步探索。

生物竞争技术防治油田采出水中SRB引起的腐蚀

新疆彩南油田产出水富含SRB、NRB及硫酸根离子,生产系统腐蚀严重。研究了利用SRB和NRB之间的生物竞争防止SRB引起的腐蚀的方法。在厌氧培养基中加入化学处理剂,在40℃培养7天,由N80钢片腐蚀速率确定了化学处理剂的适宜加量：现用杀菌剂（1227＋戊二醛）为80 mg/L,SRB抑制剂（硝酸铵＋亚硝酸钠）为1 mg/L,缓蚀剂ZC-503为20 mg/L。在彩南C2104井产出水样中加入1%磷酸氢二铵、0.1%酵母膏、适宜加量的一种或一组化学处理剂,在40℃密闭培养不同时间（4-96小时）后测SRB、NRB菌数和S2-浓度,培养120小时后测钢片腐蚀速率,结果如下：加入抑制剂可抑制SRB生长,促进NRB生长,防止S2-生成,使腐蚀速率由0.102 mm/a降至0.064 mm/a;加入缓蚀剂不影响两种菌的生长,可推后S2-的生成,使腐蚀速率降至0.038 mm/a;同时加入抑制剂和缓蚀剂可完全抑制SRB生长,防止S2-生成,促进NRB生长,使腐蚀速率降至0.035 mm/a。建议彩南油田生产系统采用这种低费用的生物竞争和化学缓蚀结合技术防治SRB引起的腐蚀。

油井采出液中硝酸盐还原菌的分离培养及对硫酸盐还原的抑制

采用油井采出液培养基和加入无机盐成分的改良油井采出液培养基,对大庆油田萨北过渡带油井采出液中的细菌进行分离培养及初步鉴定,比较了两种情况下培养出的具有硝酸盐和/或亚硝酸盐还原,以及/或反硝化能力菌群结构的差异.利用采出液培养基培养出一组新的微生物菌株,并且分离的硝酸盐和/或亚硝酸盐还原菌,以及/或反硝化细菌(Nitrate/nitrite reducing bacteria,denitrifying bacteria,NRDB)比例明显高于无机盐-采出液培养基;但培养基中无机盐成分的添加,提高了可培养NRDB的群落生物多样性.仅仅向油井采出液中直接投加硝酸盐作为电子受体,对其中硝酸盐还原、亚硝酸盐还原和反硝化微生物(NRDB)的激活作用以及产抑制硫化物产生的能力有限,而同时加入分离自采出液的NRDB和硝酸盐则对硫酸盐还原菌(SRB)的生长和产硫化物活性都产生了明显的抑制.但是NRDB与硝酸盐同时投加对不同SRB的抑制效果并不相同,导致了SRB群落结构的变化.

反硝化脱硫菌的代谢特征及其环境应用研究进展

反硝化脱硫菌(NR-SOB)是一种具有同步硝酸盐还原和硫氧化能力的功能微生物。探讨了NR-SOB的代谢特征及其影响因素,并对它在废水处理,防腐,天然气、工业废气脱硫方面的应用进行了综述。最后,还指出了今后NR-SOB在环境应用方面的研究方向。

硝酸盐注入方式对抑制硫酸盐还原菌活性的影响

生物竞争排斥技术具有价格低廉、处理范围大、操作简单的特点,已经成为硫酸盐还原菌(SRB)油藏治理的重要方法,但现场注入工艺一直是限制该技术使用效果的主要瓶颈。在室内模拟地层条件,通过向地层水中注入硝酸盐类SRB抑制剂(每日注入或一次性注入等量药剂),促进水中的硝酸盐还原菌(NRB)大量生长扩增,以控制SRB的菌体数量与代谢活性,研究了硝酸盐注入方式对水中SO4^2-、NO^3-、NO^2-、H2S浓度和SRB、NRB菌体数量的影响。结果表明,与一次性加药组相比,每日加药组中SO4^2-浓度下降速度和幅度大,NO^3-和NO^2-浓度较低;两种加药方式均不产生H2S。治理初期一次性注入药剂对NRB的增殖效果明显优于每日注入的效果;治理中后期SRB受到抑制后,持续加入NO^3-的效果要优于一次性加入。在SRB治理过程中,前期投入过量的硝酸盐来刺激NRB的生长进而抑制SRB产生S^2-,后期使用小剂量药剂持续注入的方法来维持抑制效果。

新疆低温稠油油藏厌氧硝酸盐还原菌与硫酸盐还原菌富集产物菌群分析

基于16S rDNA分子克隆文库方法,分析新疆克拉玛依油田六中区采油井T6191井口样品硝酸盐还原菌(NRB)和硫酸盐还原菌(SRB)富集产物的菌群多样性。通过核糖体DNA扩增片段的限制性酶切片段长度多态性分析(ARDRA)将NRB和SRB文库中的克隆分为11个和12个系统发育类型。NRB克隆文库中主要微生物菌群为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)(35%)、未培养拟杆菌(Uncultured Bacteroidetes bacterium)(37%)、螺旋体(Spirochaeta)(9%)和产氨基酸杆菌(Acidaminobacter hydrogeno formans)(9%);SRB克隆文库中主要微生物菌群为脱硫弧菌(Des-ulfovibrio caledoniensis)(43%)、未培养拟杆菌(20%)、脱硫单胞菌(Desulfuromonas michiganensis)(12%)和螺旋体(8%)。NRB菌群与SRB菌群结构虽然存在差异,但未培养拟杆菌和螺旋体在两种富集产物中均出现,特别是未培养拟杆菌在2个文库中都占有一定优势地位。为油田开发NRB抑制硫酸盐还原作用新技术提供了理论依据。

海水养殖场沉积物中硝酸盐还原菌种群分析

通过对福建省沿海海水养殖场沉积物中参与氮循环的各生理群细菌数量分析 ,发现氨化和硝酸盐还原细菌是优势生理菌群 ,同时 ,表层泥样中的硝酸盐还原菌数量明显高于深层泥样。从该环境中分离获得 1 0 6株细菌 ,其中 5 8株具有硝酸盐还原能力 ,初步鉴定表明它们主要为芽孢杆菌属 (Bacillus)、盐芽孢杆菌属 (Halobacillus)、短芽孢杆菌属 (Brevibacil lus)、动性球菌属 (Planococcus)和动性杆菌属 (Planomicrobium)等革兰氏阳性细菌的成员 ;1

石榴皮多酚提取物对泡菜中亚硝酸盐消减机理研究

文章中研究了石榴多酚提取物(PPE)对硝酸盐还原菌和乳酸菌及其还原硝酸盐和降解亚硝酸盐能力的影响。结果显示,该提取物对硝酸盐还原菌具有较强的抑制作用;在较低浓度时可促进乳酸菌的生长,在较高浓度时却抑制乳酸菌的生长;PPE可抑制硝酸盐还原酶的活性,降低硝酸盐还原菌还原硝酸盐的作用,提高乳酸菌降解亚硝酸盐的能力。

高价离子还原菌还原机理及研究进展

高价离子还原菌普遍存在于自然环境中,它们在环境的原位修复中起着非常重要的作用。本文主要介绍了三种典型的高价离子还原菌:异化Fe(III)还原菌(IRB)、硝酸盐还原菌及硫酸盐还原菌(SRB),分别以Fe3+、NO3-和SO24-为电子受体,以有机物作为电子供体,在将高价离子还原的同时,达到对污染环境的修复作用。文章综述了此类细菌的特性、作用机理、影响因素以及在国内外实际中的应用,分析了异化Fe(III)还原菌、硝酸盐还原菌及硫酸盐还原菌的异同点,并对该类细菌在环境污染治理中的发展趋势进行了评述。

油田采出液中硝酸盐还原菌的分离培养及对硫酸盐还原菌的抑制研究

对绥中36—1油井B区油井采出液中的细菌进行分离培养及初步鉴定,纯化出了一株生长旺盛、硝酸盐还原能力强的硝酸盐还原菌(Nitrate-Reducing Bacteria,NRB)菌株B92—1,对其进行了常规鉴定及16S rRNA分析,并进行了该菌株对富集的硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria,SRB)的竞争性抑制实验。研究结果表明仅仅投加硝酸盐、亚硝酸盐作为电子受体,对其中硝酸盐还原菌的激活作用以及产抑制硫化物产生的能力有限,而同时加入分离自采出液的NRB则对硫酸盐还原菌的生长和产硫化物活性都产生了明显的抑制,并且亚硝酸盐的抑菌效果优于硝酸盐。

抑制油田微生物腐蚀的现状与发展趋势

微生物腐蚀是油田开发过程中值得关注的重要问题。微生物的活动会导致油田金属设备与金属管道的破坏和油田储层酸化,严重威胁到油田的安全生产。硫酸盐还原菌是引起油田微生物腐蚀的元凶,其形成的生物膜造成的腐蚀在近几年也引起了学者的关注。一般采用化学法、物理法和生物法等方法解决微生物腐蚀的问题,其中应用广泛的技术有使用化学杀菌剂、改性金属材料和使用生物竞争抑制技术等。结合油田微生物腐蚀现状,系统总结了国内外抑制油田微生物腐蚀的现状与研究进展,指出了油田开发过程中抑制微生物腐蚀的研究方向,对油田抑制硫酸盐还原菌及其腐蚀的深入研究与发展具有借鉴意义。

共存离子对硫酸盐还原菌(SRB)还原U(VI)的影响

采用硫酸盐还原菌(SRB)生物(还原)沉淀法消除地浸含铀废水中的放射性U污染,研究了pH值、SO42-和NO3-对混合SRB菌群对地浸废水中U生物沉淀过程的影响.厌氧序批式实验结果表明,溶液pH值对U生物沉淀存在显著影响,在pH=6.0时U的沉淀率最高达99.4%,随pH值的降低其U的沉淀率也不断降低.SO42-质量浓度低于4 000 mg/L时对U生物沉淀没有影响,但超过5 000 mg/L时会产生明显的抑制作用,且抑制作用随着初始SO42-浓度的上升而加强.NO3-的存在会严重抑制SRB还原沉淀U,只有先彻底去除NO3-才能利用SRB还原沉淀U.因此,寻找分离或驯化培养出嗜酸性SRB菌群以及应用SRB和反硝化细菌(DNB)的混合菌群协同作用对酸法地浸采铀地下水进行原位生物修复具有重要意义.

虾池沉积物中3类主要细菌的垂直分布特征

采用平板涂布法和MPN法测定了虾池底质下 0到 30cm深度范围内 3类主要细菌类群的垂直分布情况。结果表明 ,底泥中细菌主要集中于 0到 5cm的表层范围内 ,随深度增加 ,数量急剧减少 ,至 30cm深处所测到菌量已很少。底泥中的总菌量随养殖时间推移 ,逐渐增加 ,到养殖中后期 ,表层菌量增加至 10 6CFU/g ,表层以下 10～2 0cm的总异养菌量和硝酸盐还原菌数量也增加至 10 5CFU/ g以上。弧菌仍集中于表层。

垃圾场污染场地氧化还原带及其功能微生物的研究

通过室内模拟柱实验发现受渗滤液污染的场地存在着4个顺序氧化还原带,依次为硫酸盐还原带、铁还原带、硝酸盐还原带和氧还原带,范围分别为0-27 cm、27-62 cm、47-74 cm、74-91 cm.各带中生物群落结构发生了明显的变化,相应地以硫酸盐还原菌（SRB）、铁还原菌（IRB）和反硝化细菌（NRB）为优势菌群,同时也存在其他作用的细菌.氧化还原带和功能微生物的分布说明各氧化还原带间并不存在严格的界限,有一定的重叠现象.功能优势菌群的变化是氧化还原带更替的根本原因.

油气田生产系统中硫化物的预防和控制

硫化物对油田生产有很大负面影响,硫化物的处理是困扰油田生产的问题之一。油田生产中主要通过杀菌剂、硝酸盐基、絮凝剂除菌等技术进行硫化物处理。

油田内源硝酸盐还原菌抑制SRB效果评价分析

油田开发进入中高含水期,硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀成为影响油田生产的重要原因之一。由于传统化学法和物理法治理存在成本高、二次污染等弊端,利用细菌竞争共生原则进行腐蚀治理的生物法逐渐受到关注。通过对江苏油田筛选的1株内源硝酸盐细菌N411进行抑制SRB的效果评价分析,该菌株在理想的SRB营养条件和最高的活性状态,且抑制体系使用体积浓度2%情况下,3d就可以将SRB产硫化氢活性抑制94%以上,7d抑制率达98%以上。

硫酸根和硝酸根对ZVI-SRB处理铀废水的影响研究

利用硫酸盐还原菌(SRB)和还原性铁粉(Zero Valent Iron,ZVI)还原沉淀废液中的铀,研究了硫酸根和硝酸根对SRB体系和ZVI-SRB体系还原沉淀废液中的铀的影响.试验结果表明,这2个酸根离子对SRB体系和ZVI-SRB体系处理铀废水有一定的影响.硫酸根的质量浓度低于4000mg/L对硫酸盐还原菌还原沉淀铀没有影响,但当硫酸根的质量浓度超过6000mg/L时,铀的去除率会显著下降,从80%以上降到14.1%;有硫酸根时,铀的最终除去率ZVI-SRB联合处理比SRB单独处理要高.低浓度的硝酸根有助于SRB的还原代谢,高浓度的硝酸根抑制SRB的生长代谢,进而影响铀废水的处理效率,当硝酸根的质量浓度达到1500mg/L,铀的去除率不到0.1%,而硝酸根的质量浓度低于1000mg/L,铀的去除率可达75%以上;有硝酸根时,加铁粉的SRB的铀除去率比没加铁粉的去除率都要低.