一株硫化物氧化细菌的分离、鉴定和脱硫效果初步验证

从无锡市某硫酸厂采集的土样中分离到一株具有硫化物氧化能力的细菌,对该细菌的16S rDNA序列进行测定,并根据16S rDNA构建了系统发育树。结果表明,TL-1与硫杆菌属有较高的同源性,与那不勒斯硫杆菌(Thiobacillus neapolitanus)同源性为95.3%,结合菌落、细菌形态鉴定菌株为硫杆菌属(Thiobacillus),并命名为TL-1。同时,对TL-1的脱硫效率进行了初步研究。结果表明,在硫化物为惟一硫源且其质量浓度分别为60,120,180,240 mg/L时,4 h时硫化物去除率分别达到87.92%、71.25%、63.45%和13.31%。

用过氧化氢减少硫化物的腐蚀

【正】 过氧化氢虽早已广泛用于控制工业生产中的硫化氢,但目前尚未用于控制油气生产中的硫化氢。实验证明,对除去H2S来说,H2O2是一种极好的氧化剂。通过调节pH和选择合适的催化剂,可以控制反应进行。在酸性或中性pH条件下以及有催化剂如铁存在时,硫化氢被迅速地氧化成硫,并且每一磅的硫化氢需要1—2磅过氧化氢。

二氧化氯用于油田注水系统杀菌的试验

在大庆油田采油厂废水处理回注站进行了二氧化氯杀菌试验,针对硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)、腐生菌(TGB)以及注水系统中的细菌,研究适宜的二氧化氯投加浓度。结果表明,二氧化氯对各种菌的杀灭效果差异显著,硫酸盐还原菌的杀灭效果最好,其次是腐生菌,铁细菌效果较差,适宜的投加浓度分别为30mg/L、40mg/L、50mg/L。腐蚀率随着二氧化氯投加浓度增加而增强,故确定注水系统中二氧化氯最佳投加浓度为40mg/L,二氧化氯杀菌总成本为0·35元/m3。腐蚀率低于企业标准,细菌与硫化物指标达到油田注水标准。

生物还原-化学沉淀去除烟气SO_2中Na_2SO_3和硫化物的研究

利用硫酸盐还原菌(SRB)和金属离子沉淀剂对烟气SO2进行生物还原-化学沉淀去除,考察了碳源类型、乙酸(碳源)浓度、沉淀剂投加量和反应时间对SO32-去除的影响,研究表明,沉淀剂的加入导致SRB转化产生的S2-能很快生成硫化物沉淀,其它副反应被抑制.乙酸C原子/SO32-的浓度比为1时,SO32-去除最大.随着沉淀剂投加量的增加,SO32-去除率增大.ZnCl2生化反应培养14d后,SO23-去除趋于完全.FeCl2生化反应培养7d后,SO23-去除趋于完全.

大鹏澳网箱养殖区沉积物硫酸盐还原菌(SRB)及其与环境因子关系的初步研究

实验采用MPN法测定了大鹏澳网箱养殖区沉积物中硫酸盐还原菌(SRB)的含量,布设的5个站位SRB检出率达100%,SRB平面分布特征是鱼类网箱区>对照区>浮筏贝类区;垂直分布特征为1cm层>5cm层>10cm层,SRB数量是由上向下逐渐减少。探讨了SRB含量与相应沉积物样品中的硫化物含量、氧化还原电位、pH等环境因子的关系。结果表明,沉积物中SRB数量与硫化物含量呈显著性正相关(R=0.96,P<0.05),与氧化还原电位(OPR)呈极显著性负相关(R=-0.97,P<0.01),与pH之间不具有显著性关系。

固定化硫氧化菌对海水养殖生境中硫化物的控制效果研究

海水养殖生境中由于有机质积累以及缺氧条件导致硫化物大量产生,严重危及养殖环境健康。为此,创建海水养殖系统,以沸石为载体吸附固定化硫氧化菌株,通过定位布放固定化硫氧化菌袋,探究其对生境中硫化物控制效果及其影响因素。结果表明,固定化菌剂中活菌含量为1.9×10^7 CFU/g,对硫化物的控制效果受环境温度、pH、菌剂投加量的影响较大,对温度及pH变化有更好的耐受性;在温度为30℃、pH为7.0、150 r/min的实验条件下,对硫化物的最大去除速率为8.3 mg/(g·h·L)。在海水养殖环境中,将沸石固定化菌剂平铺于土工布袋内,将布袋平铺于养殖系统沉积物-水界面,覆盖率2.5%,固定化布袋菌剂能够显著抑制环境中硫化物的产生,在缺氧条件下7 d内对硫化物的控制率达到99%。本研究表明定点布放硫氧化菌袋能够很好的控制养殖水体中硫化物,为其在海水养殖系统中的应用提供了技术支撑。

硫化物抑制潮土反硝化过程中氧化亚氮还原的菌群机制

【背景】土壤中的反硝化作用形成气态产物N2O和N2,会导致氮素的气态损失,并造成温室效应。硫化物对土壤的N2O还原具有抑制作用,但其对菌群和功能基因的影响机制还不清楚。【目的】研究有无外加碳源情况下,硫化物对反硝化作用中间产物(NO、N2O)的积累、反硝化功能基因(narG、nirS、nirK和nosZ)表达量以及菌群结构的影响。【方法】分别设置不同量葡萄糖(0和1000mg-C/kg干重土壤)和硫化钠(0和150mg-S/kg干重土壤)添加的交叉处理,进行室内微宇宙培养实验,利用自动化培养与实时气体检测系统检测培养过程中NO、N2O和N2的积累量,通过反转录定量PCR测定反硝化功能基因表达量,利用MiSeq技术平台基于16S rRNA基因序列的高通量测序分析样品的菌群结构。【结果】硫化钠的添加显著抑制N2O还原,但是其对于N2O积累量没有显著影响,却显著降低了NO的积累量。硫化钠的添加短时间内在转录水平上显著抑制N2O还原酶的活性,并且抑制固氮弧菌属(Azoarcus)、微枝形杆菌属(Microvirga)、剑菌属(Ensifer)、氮氢单胞菌属(Azohydromonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、斯科曼氏球菌属(Skermanella)、申氏杆菌属(Shinella)和西索恩氏菌属(Chthoniobacter)的基因转录,降低它们的转录本丰度,结合Kyoto Encyclopedia of Genes andGenomes(KEGG)数据库的查询结果,发现硫化钠的添加抑制了不产生N2O的N2O还原反硝化细菌的生长。【结论】堆肥或其他原因引起的土壤硫化物增加,导致反硝化过程N2O还原被抑制的原因是由于其对氧化亚氮基因转录的抑制和对不同反硝化菌的选择作用,研究结果有助于认识硫化物对氮代谢影响的微生物机制。

长2储层开发过程中管道腐蚀机理及原因分析

石油开发过程中管道腐蚀问题关系生产,十分重要。本文对长2储层的采出水和管道的腐蚀产物进行了分析。实验结果表明,14组水样的腐蚀速率均超过了0.076mm/a的标准,其中硫酸盐还原菌(SRB)为优势菌种,含量主要集中在2~102个/ml之间,会腐蚀管道;水样pH呈酸性且在5.3~6.3之间,Cl-含量普遍较高,含量在2668~22608mg/L之间,会引起点蚀;腐蚀产物以FeCO_(3)、FeS为主,伴生气中含有CO_(2),无H2S,说明CO_(2)和硫化物是腐蚀的主要原因,除此之外,腐蚀产物中还含有少量针铁矿(FeO(OH)),说明存在溶解O2引起的腐蚀,少量方解石(CaCO3)、文石(CaCO_(3)),说明存在垢下腐蚀。因此,在后期管道的防腐中应重点注意CO_(2)、硫化物和SRB引起的腐蚀,同时应注意含O_(2)、结垢和采出水高含Cl-的问题,做好杀菌、除氧、脱硫和防垢等措施,以保证油田的开采工作。

硫酸盐废水生物脱硫研究进展

含硫酸盐废水的污染是一个全球性的问题。生物脱硫技术处理该类废水具有投资少、成本低、去除率高,无二次污染等优点,而成为废水处理技术的前沿课题。文章简要介绍了生物脱硫技术的基本原理;描述了废水脱硫微生物种类及其影响因素;重点阐述了国内外硫酸盐废水生物脱硫工艺的沿革和最新进展,并在此基础上,提出了酸酸盐废水生物脱硫技术的发展前景。

包埋法固定化对硫氧化微生物菌群结构和功能的影响

【目的】为探讨包埋法固定化过程对硫氧化菌群硫化物去除能力及菌群微生物群落结构的影响,【方法】以聚乙烯醇-海藻酸钠-活性炭为载体,对硫氧化菌群进行了固定化,并采用富含硫化物的无机盐培养基,对比固定化与非固定化硫氧化菌群对硫化物的氧化去除能力。同时,利用PCR-DGGE技术,探讨硫氧化菌群在固定化前后以及在硫化物氧化去除过程中微生物群落结构变化。【结果】在对硫氧化菌群进行固定化之后,12 h之内对硫化物的最大去除能力从1000 mg/L下降为600 mg/L。硫氧化菌群的微生物群落结构发生了明显变化,但菌群中的硫氧化菌Catenococcus thiocycli未受影响,硫氧化菌Thioclava pacifica在菌群中的地位反而得到了强化。【结论】受制于底物在载体材料中的扩散迁移效率,硫氧化菌群对硫化物的氧化去除能力在固定化之后有所下降。由于不同微生物对固定化形成的微环境的适应能力以及对载体附着能力的不同,固定化对硫氧化菌群的微生物群落结构产生较大影响。

牛粪高浓度发酵微氧脱硫过程中的含硫物质研究

针对牛粪沼气发酵进行了微氧法原位脱硫研究。对照组进行严格厌氧发酵,试验组每隔一段时间通入微量空气。试验采用两个容积7 L的发酵罐,各加入纯牛粪4 kg,牛粪的TS为14.96%,发酵温度为40℃,试验组每日通入空气量为18 mL。为分析微氧脱硫法对牛粪高浓度发酵的适用性,重点针对发酵前后发酵液中的含硫物质进行研究。试验结果表明:通入微量空气对纯牛粪发酵进行原位脱硫的平均脱硫率能够达到89.5%。在发酵过程中,含硫物质的转化是硫酸盐还原菌(SRB)和硫化物氧化菌(SOB)的综合作用,当通入空气量与发酵液内的菌群不匹配时,沼气中的硫化氢含量会发生周期性的波动。对发酵前后的发酵物进行硫平衡分析显示,微氧法脱硫后沼液中可计量的含硫物质量明显高于厌氧发酵,说明微氧法脱硫的脱硫效果较好。

油藏注入水靶向脱硫潜力的高温脱硫菌群富集驯化

【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标,影响到注聚水的配聚黏度,采用生物脱硫时,由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温,使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构,明确生物处理各节点的菌群构成变化;开展耐高温脱硫菌驯化筛选,获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样,以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构,并分别在不同温度(55、60和65℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化,结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群,采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成,并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌,如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas;以厌氧气浮除油工艺处理的出水中,嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌,该菌在中心三平台外输水中相对丰度占比为76%,在注聚平台水中相对丰度占比为84%。然而经过不断提高温度的驯化富集后,菌群中栖热菌属(Thermus)微生物占主要优势,相对丰度占比可达89.4%,此外也有少量嗜氢菌等;等离子体诱变后进一步提高了脱硫的效率,筛选获得的诱变后菌群在65℃可将培养液中8.88 mg/L的硫化物快速去除,去除率最高达100%,去除速率高达0.49mg/(L·h)。【结论】通过对水样中菌群进行高温驯化和等离子体诱变,获得了耐65℃高温的高效脱硫菌群,提升了配聚水硫化物脱除效果,对高温油田的开发意义重大。

环境保护上的应用

902551 应用生物技术和微电子学进行环境分析[会,英]/Stanbro,W.D.…//Biotechnol.Corp Protection.-1988,ACSSymp.Ser.379.-331～337[译自 DBA,1990,9(1)。

高矿浆密度下Cu-Pb-Zn混合精矿的生物浸出：Tipre D. R．，et al．，Hydrometallurgy

对用一种经培养的混合菌从Cu—Pb—Zn的硫化物混合精矿中浸出金属进行了研究，该混合菌由嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、氧化亚铁小螺菌以及异养生物组成。在矿浆固液质量体积比为0．2g／mL、温度为32℃条件下进行了摇瓶试验，铜和锌的浸出速率分别为0．61和4．2g／(L·d)；

生物工艺学

微生物在溶浸金属中的作用,细菌浸出用于铜铀的回收,多年来就为人们所重视。微生物用于废石和矿石堆浸相当普遍。细菌浸出技术主要与氧化铁硫杆菌的生长和代谢有关。这种细菌在温度35℃、高酸性环境下,在金属精矿中繁殖。然而其他微生物也能浸出金属。这些细菌包括在温度50℃下能氧化铁和金属硫化物的兼性热质菌(Facultative thermophiles)。

原核微生物的硫功能菌

总结迄今已经发现鉴定的原核微生物中磂菌48属150多种,绿硫菌6属20余种,紫硫菌33属近百种,硫菌23属56种,脱硫化功能菌50属210多种,脱硫和脱硫化物功能菌20多属50多种,硫歧化菌1属3种,共计170余属600余种。这些硫菌根据功能分类,大致上可以分成硫氧化、硫还原和硫歧化菌,对于自然界硫循环起着至关重要的作用。

深海秘境——奇特的海底黑烟囱

初识'黑烟囱'地球上的生命是如何起源的?这是人类最关心的问题之一。2017年3月,《自然》杂志发表的一项研究成果称:至少在37.7亿年前,远古时代的深海热液喷口及其周围存在微生物活动的证据,极有可能代表着地球上最早期的生命形式。这一发现为生命的'高温起源说'增加了新的证据。这项研究中提到的深海热液喷口是什么?其实可以和陆地的天然温泉类比,只不过它是位于海底的热泉。其形成过程可以这样理解:海水沿海底裂隙向下渗流,受岩浆热源加热,再集中向上涌动并喷发.