具有降解原油和产生生物表面活性剂双功能菌株的特性

从高盐含油废水中分离出一株产生物表面活性剂的菌株YY-1,通过形态学、生理生化特性和16S r RNA序列分析,该菌属于希瓦氏菌属(Shewanella sp.).Shewanella sp.YY-1分泌生物表面活性剂的临界胶束浓度为700mg/L,表面张力为30.76mN/m,且在较宽的盐度(10~100g/L),温度(25~100℃),pH值(2~10)范围内均表现出良好的化学稳定性.通过薄层色谱、傅立叶红外光谱和气相色谱-质谱分析,生物表面活性剂被鉴定为磷脂类.将菌株Shewanella sp.YY-1应用于原油废水的生物修复中,表现出良好的降解效果,对原油中短链烷烃(C8~C10),中链烷烃(C11~C20),长链烷烃(C21~C44)的去除率可达74.70%,96.68%,99.42%.本研究为生物表面活性剂产生菌在原油废水的生物修复提供优质的菌种来源和理论依据.

生物降解原油地球化学研究新进展

生物降解作用是原油的一种重要的蚀变作用,对原油的物性和经济价值有着负面的影响。全球石油大多遭受过生物降解。生物降解作用对常见生物标志物的影响得以较好的描述,综述了近年来高分子量正构烷烃、三环萜烷、25 降藿烷生物降解的新进展。目前对生物降解作用的细节、发生机理尚不十分清楚,讨论了原油喜氧和厌氧降解机制,认为厌氧作用可能起主导作用,降解速率很慢。温度是控制生物降解作用的重要因素,储层温度大于80℃不会发生生物降解作用。生物降解原油多为混源油,介绍了研究生物降解原油的多期成藏方法。沥青质不易生物降解,其热解产物及钌离子催化氧化产物在生物降解原油对比、油源对比中具有重要的作用;最后指出了今后的发展方向。

东营凹陷草桥油田生物降解原油沥青质钌离子催化氧化研究——生标分布及地质意义

运用钌离子催化氧化技术(RICO)研究了渤海湾盆地东营凹陷草桥油田生物降解原油沥青质。原油沥青质RICO产物主要包括一元酸、二元酸、三环萜烷酸、藿烷酸、伽马蜡烷酸、孕甾烷酸、甾烷酸等,键合在沥青质芳核结构中的生物标志物以特定碳位与沥青质结合。草桥生物降解原油沥青质RICO产物中具有较高的伽马蜡烷酸/C30藿烷酸比值,具有完整的4-甲基、4,4-二甲基甾烷酸系列,表明原油为沙四段、沙三段的混源油;生标酸异构化参数低表明原油成熟度不高。沥青质钌离子催化氧化技术对于强烈生物降解原油的油-油对比、油-源对比提供了一种新的途径。

生物降解原油研究的新方法

利用沥青质包裹烃和沥青质钌离子催化氧化(RICO)产物中的生标对生物降解原油进行了研究。研究表明,虽然原油中的生标受到了严重破坏,但利用这两种方法在沥青质中均可以获得较为完整的生标系列。与其它方法相比,这两种方法简单方便,结果较为可靠、准确,可能是生物降解原油研究的发展方向。

济阳坳陷孤岛油田微生物降解原油伴生气成因特征

微生物降解原油伴生天然气中,既有遭受微生物降解后残余的组分,也可能有厌氧微生物降解原油后的产物。济阳坳陷孤岛油田降解原油伴生气组分及同位素组成特征表明,孤岛油田天然气由腐泥型母质生成,主要来自沙河街组三段烃源岩。由于微生物降解原油过程中产生的碳同位素组成偏轻、氢同位素组成偏重的次生生物成因甲烷的混入,使降解原油伴生气组分组成变干,甲烷碳、氢同位素组成呈反常的负相关分布。微生物对天然气中丙烷及正丁烷组分的降解,导致一些样品具有明显偏重的丙烷和正丁烷δ13C值。

生物降解原油的地球化学特征及其意义

简要叙述了生物降解原油的地球化学特征及其意义,指出微生物降解原油有喜氧/厌氧降解2种机制,实验室条件下一般进行喜氧生物降解,由于厌氧降解的速率很慢,因而在实验室条件下不可能完全模拟地下厌氧生物降解;温度对生物降解有控制作用,40℃左右时实验室生物降解效果最佳;在实验室条件下,微生物降解对原油的饱和烃、芳烃、非烃、沥青质各个组分都产生影响,使饱和烃含量相对下降,芳烃、非烃、沥青质的含量相对上升,而沥青质不易被生物降解,其热解产物及钌离子催化氧化产物在生物降解原油对比、油源对比中具有重要的作用。

辽河油田生物降解原油沥青质热解产物中单体化合物碳同位素组成

生物降解原油在我国分布广泛并且在重油资源中占有一定的比例。本文通过采用单体化合物碳同位素分析技术（GC-IRMS）对取自辽河油田西部凹陷的重油以及它们沥青质组分的热解产物进行单体碳同位素测定，来研究原油沥青质热解产物中正构烷烃单体碳同位素的组成及其对研究生物降解油的指示意义。研究结果表明，沥青质热解产物中正构烷烃组分的单体碳同位素组成可用于生物降解较严重的重油样品进行油／油对比，并且与原油中的正构烷烃单体碳同位素组成的对比可用来讨论不同的母质来源以及是否存在后期混入等问题。

济阳拗陷生物降解原油地球化学特征及其地质意义

渤海湾盆地济阳拗陷浅层稠油十分发育,储量巨大,是今后勘探开发的重要目标。利用色谱、色谱—质谱等技术方法,结合原油微生物降解模拟实验,系统阐述了济阳拗陷生物降解原油的地球化学特征。结果表明:(1)济阳拗陷生物降解原油总体上遭受了中等—严重程度的生物降解作用,造成饱和烃含量低、芳烃含量高、非烃+沥青质含量高的特征;(2)多数原油正构烷烃损失严重,部分残留少量类异戊二烯烃;甾烷类化合物发生不同程度降解,重排甾烷、孕甾烷相对含量随降解程度的增加而降低;萜烷类化合物以三环萜烷为主,三降藿烷Ts丰度普遍低于Tm,伽马蜡烷含量相对较高,部分萜烷中出现25-降藿烷系列;耐降解的芳烃类化合物也遭受了后期改造作用。基于稠油油藏与浅层气藏的成因关系、量化关系及分布关系,结论认为:由已知稠油油藏顺源寻找关联未知浅层气藏或由已知浅层气藏逆源寻找关联未知稠油油藏的联合勘探将是立体勘探的必由之路。

生物表面活性剂对菌XD-1降解原油的作用

目的:利用正交实验优化的培养基培养菌XD-1,提取生物表面活性剂,确定此生物表面活性剂对菌XD-1降解原油的影响.方法:用化学法和红外光谱扫描确定表面活性剂的结构特征,用重量法(质量法)测定原油的降解率及菌的生物量变化.结果:生物表面活性剂为脂肽类和糖脂类物质的混合物;预先投加生物表面活性剂可以使菌XD-1降解原油的诱导期缩短一半,并提高了菌对原油的降解率.结论:生物表面活性剂的投加对原油的生物降解有促进作用.

铜绿假单胞菌WJ-1降解原油特性

从蒙古林油藏地层水中筛选和驯化得到一株兼性厌氧烃降解菌WJ-1,经生理生化测试和16S rDNA鉴定该菌株为铜绿假单胞菌。为了研究菌株WJ-1降解原油的性质,利用该菌株对新疆、中岔口、大庆江桥、蒙古林等油田的不同黏度的原油进行了微生物降解实验,分析了微生物降解作用对原油饱和烃、芳烃、非烃以及胶质和沥青质等组分在原油中相对含量、组成和结构的影响。原油棒薄层分析结果表明:微生物作用引起原油性质发生明显变化,各原油中胶质、沥青质、非烃类含量均降低10%以上;气相色谱分析结果表明:原油饱和烃中轻组分含量相对增加,重组分含量相对减少;芳香烃中的菲组分相对减少。黏度和凝固点分别平均降低45%和6℃,原油的流动性增强。多孔介质中的物理模拟实验表明:在不同黏度原油(新疆、中岔口、大庆江桥、蒙古林)的驱油实验中,菌株WJ-1能在空白水驱的基础上分别提高原油采油率4.78%、5.15%、7.39%、9.02%。

微生物降解原油产甲烷气及其群落构成

通过微生物对原油充分降解生成甲烷，可将不易开采、含有剩余油的油藏转变为更容易开采的气藏。优化后的产气菌群45oc条件下厌氧培养，2个月后，开始检测到甲烷气体，产气量最大可达到15mL；12个月累计产气量为81mL。对产生的气体进行了天然气气相色谱检验，结果表明：在培养2个月后，其中甲烷体积分数为26．156％，二氧化碳体积分数为24．405％；在培养8个月后，甲烷体积分数为72．731％，二氧化碳体积分数为1．443％；随着培养时间的增长，二氧化碳在甲烷菌作用下转化为甲烷。对作用后微生物菌种分析发现，菌群中含有好氧和厌氧降解原油微生物、乙酸盐菌和产甲烷菌。

降解原油混合微生物菌株的筛选及其性能

从30个土样中筛选出3株高效降解原油的菌株,它们为DCH-16,DCH-19和DCH-20,7天后原油降解率分别为75.6%,80.3%和73.2%.经鉴定,分别是脂肪酸芽孢杆菌属Alicycolobacillus,芽孢肠状杆菌属Sporomaculum和盐芽孢杆菌属Halobacillus.将此3株高效降解原油菌在原油培养基中进行混合培养,结果表明,在相同条件下混合菌原油降解效果优于单菌.将混合菌株(DCH-19+DCH-20)用于处理原油时,原油降解率达89.1%;用于胜华炼油厂废水处理时,原油降解率为80.2%,表明该混合菌株有较好的降解原油能力.

丝状真菌的混合菌群降解原油的条件与效果

[目的]优化丝状真菌混合菌群降解原油的环境条件。[方法]从原油污染的土壤和海水中分离并筛选到对原油降解率较高的丝状真菌菌株,由S-3(HyphochytriumZopf)、T-1(Dictyuchus leitgeb)和T-2(Pythiwm pringsheim)构建混合菌群X3,通过单因素试验和正交试验确定菌群降解原油的最佳环境条件以及3种菌株不同接种比例对原油降解的影响效果。[结果]单因素试验结果表明,菌群X3的最适氮源为(NH4)2SO4,最适磷源为K2HPO4,最适pH值范围为6.0～7.0,最适摇床转速130～195 r/min。正交试验表明,S-3、T-1和T-2菌株的最适接种比例为1∶0.4∶1,优化后的最佳原油降解条件为:(NH4)2SO41.0 g/L、K2HPO41.5 g/L、pH值6.0、接种量0.5%,原油浓度1.25 g/L。在对原油污染的土壤和海水进行的室内修复试验中,X3菌群对原油的降解率分别达到72%和66%。[结论]混合菌群X3在石油污染生物修复中具有实际应用价值。

微生物降解原油的操作条件优化研究

研究将油田中的微生物产出水接种于100 m L以原油为唯一碳源的无机盐培养基,30℃、160 r/min下振荡培养10 d,考察盐度、接种量、p H值对微生物降解原油的影响。基于单因素实验确定的优化范围,即盐度0.5%~2%,接种量5%~9%,p H为7~9,进行3因素3水平实验,通过响应面分析法得出的最优条件为：盐度0.83%,接种量6.16%,p H为7.84。在最优条件下,微生物对原油10 d的降解率可以达到45.24%,较预测值提高了0.59%;并对降解后的原油进行GC-MS分析,发现在实验时间内微生物对原油中的正构烷烃和多环芳烃组分有较高的去除效率。

微生物降解原油产天然气过程中菌群结构研究

通过微生物原位降解技术将剩余油转化成天然气,可以大幅度提高石油采收率,对油田的持续发展具有重要意义。本文以石油烃为唯一碳源,连续培养12个月可累计产气275ml,甲烷含量为72.731%。对厌氧烃降解过程中微生物群落结构进行研究,采用16Sr RNA基因克隆文库方法对产甲烷体系的三个阶段中的细菌和古菌进行了分析,揭示了微生物降解原油产甲烷气过程中的主要功能菌群的结构、生物学特征和产甲烷途径。

利用微生物降解原油产甲烷气能力和群落构成研究

本文通过对原油的充分降解生成甲烷气体,可以将不易开采含有剩余油的油藏变为更容易开采的气藏。以大庆油田不同区块油井产出水为菌种来源,利用原油为微生物唯一碳源。45℃封闭条件下培养。培养2个月后,开始检测到甲烷气体,5克原油底物通过微生物作用,12个月累计产气量为81mL。根据菌群代谢功能,可以分为三类,分别为烃降解菌、乙酸盐菌和产甲烷菌,这三大类菌完成了由原油生成甲烷的过程。对筛选出的产甲烷古菌进行分类鉴定,鉴定结果分别为甲烷囊菌属(Methanoculleus)和嗜热甲烷鬃菌(Methanosaeta thermophila)。

假单胞菌YZ32产生物乳化剂及原油降解作用

为了分离出一株产生物乳化剂且能降解原油的菌株,以原油为唯一碳源,筛选出能乳化原油的细菌,再通过调整培养基成分来优化假单胞菌YZ32产生物乳化剂,以乳化指数和乳化剂产量为指标选出最佳的碳源和氮源;用乙醇提取生物乳化剂,再用透析袋纯化,测定乳化剂的糖含量和蛋白质含量,检测乳化剂的乳化活性物质。将乳化剂与7种不同的底物混合后测定乳化指数,考察乳化剂对不同底物的乳化效果。在不同条件下考察生物乳化剂的理化稳定性;通过原油降解实验,用GC-MS对原油组分进行分析,考察菌株对原油的去除率和降解效果。结果表明,分离出的能乳化原油的假单胞菌YZ32,以蔗糖(20 g/L)和谷氨酸钠(7 g/L)为碳源和氮源时,可获得最大的生物乳化剂产量。代谢产物中蛋白含量为64.29%,糖含量为13.89%,乳化活性物质为蛋白类物质。该乳化剂对液体石蜡和甲苯具有较好的乳化效果,在温度为15~80℃、pH值为4~11和矿化度为50~350g/L的条件下,YZ32产生的生物乳化剂都能保持良好的稳定性。原油降解实验表明,YZ32在24 d内对原油的去除率达到60.3%,对原油饱和烃中的C11—C20组分和芳香烃中的菲类具有较好的降解效果。假单胞菌YZ32能产生蛋白类的且稳定性良好的生物乳化剂,对原油具有良好的降解效果,在含油污泥土壤修复中具有巨大的应用潜力。

嗜盐原油降解混合菌处理采出水特性研究

针对高矿化度高硫化物的油田采出水的生物处理,从含油污泥、采出水等样品中经初筛、复筛获得嗜盐原油降解菌14株,选取降解率最高的4株进行复配,构建出嗜盐原油降解混合菌TG-1。16 SrDNA序列分析表明4株菌分别为不动杆菌(Acinetobacter);副蕈状芽胞杆菌(Bacillus paramycoides);芽孢杆菌(Bacillus sp.);肠杆菌(Enterobacter sp.)。考察了TG-1处理采出水性能,发现最适矿化度范围在30 g/L以下,最高耐受硫化物质量浓度可达150 mg/L,原油质量浓度不高于500 mg/L去除效果最好。将TG-1应用于生物接触氧化装置中,在pH值7~8、温度30℃左右、溶解氧4~5 mg/L、水力停留时间为4~12 h以及进水原油质量浓度为10~100 mg/L的条件下,出水原油质量浓度小于15 mg/L,满足克拉玛依油田注水水质标准A2。

植物根际产ACC脱氨酶原油降解菌的筛选及其降解和促生特性研究

从新疆克拉玛依油田作业区周围选择石油污染及盐渍化的3个区域采集梭梭根际土壤,测定土壤理化性质;分别以原油与1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-amino-cyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)作为唯一碳源和氮源,从土样中分离出两株耐盐碱能力强、ACC脱氨酶活力较高、原油降解能力较强的菌株。菌株S8-1和W8-4的ACC脱氨酶比活力分别为(0.17±0.06)和(0.77±0.08)U/mg,W8-4的酶比活力显著高于S8-1。通过乳化性能的测定,得出菌株W8-4和S8-1的乳化率分别为(54.92±5.04)%和(49.59±3.69)%,表明其具有增溶作用,可降低油水界面张力。7 d的降解试验结果显示,两株菌对原油的降解率分别为52.82%和41.38%。经形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析鉴定S8-1为格氏假单胞菌(Pseudomonas gessardii)菌株,W8-4为假单胞菌属(Pseudommonas sp.)菌株。通过研究不同环境条件对菌株原油降解效果的影响发现,当降解时间为7 d,摇床转速为180 r/min时,菌株S8-1的最佳降解条件是接种量为4%,初始pH为7,培养温度为30℃,原油浓度为0.5 g/L;菌株W8-4的最佳降解条件是接种量为5%,初始pH为8,培养温度为30℃,原油浓度为2.5 g/L;此时,两菌株对原油的降解率分别为55.16%和57.89%。促生能力的测定结果表明,两株菌均具有生物固氮和溶磷能力。因此,这两株菌可为将来盐渍化石油污染土壤的治理提供有价值的菌种资源。

准噶尔盆地乌夏地区生物降解原油中饱和烃组成解析

运用全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)结合全二维气相色谱/氢火焰离子检测(GC×GC/FID)实现了对准噶尔盆地乌夏地区不同生物降解程度原油饱和烃复杂混合物成分的分析研究,提升了对生物降解原油组成及成因机理认识。结果显示:①乌夏地区生物降解原油中不可识别混合物主要由烷基取代环状化合物及其同系物组成,这些环状化合物主要以六元环为基本单元,包括单环烷烃(类胡萝卜烷)、双环烷烃(十氢化萘,脱-A,B环-甾烷)、三环烷烃(菲满类、三环萜烷、断甾烷)和金刚烷类、四环烷烃(甾烷、断藿烷、四环萜烷)和五环烷烃(藿烷、25-降藿烷)等六大类化合物;②不同生物降解原油中饱和烃总量变化不大,饱和烃中不同族系化合物随着生物降解作用增强呈现此消彼长的变化规律,在重度生物降解阶段,双环烷烃存在大量同系物及同分异构体,可能是微生物作用新生成的化合物,并且由于自身较强的抗生物降解能力,使双环烷烃成为饱和烃的优势成分,占饱和烃总量的50%左右,而多环烃类化合物含量随着生物降解程度逐渐增加,主要是由抗降解能力相对较强的高环数化合物的逐渐富集形成。