油污土壤的微生物演化及修复研究PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 油污土壤基本特征 1

1.1.1 石油的化合物组成 2

1.1.2 石油的馏分组成 9

1.1.3 油污土壤的理化特征 10

1.1.4 石油污染对土壤理化值的影响 12

1.2 生物修复及其方法 14

1.2.1 生物修复的概念 14

1.2.2 生物修复的方法 15

1.3 生物修复的影响因素 18

1.3.1 石油的物理化学特性对生物降解的影响 18

1.3.2 影响石油生物降解的环境因素 19

1.3.3 生物修复的强化技术途径 21

1.4 油污土壤生物修复技术进展 23

1.4.1 高效微生物制剂及其辅助制剂研究 24

1.4.2 新型生物修复技术研究 25

1.4.3 国外典型生物修复工程 28

小结 31

第2章 表面活性剂及产表面活性剂菌株的筛选 32

2.1 表面活性剂概论 32

2.1.1 表面活性剂的分类 32

2.1.2 表面活性剂的理化性质 39

2.1.3 表面活性物质的增溶作用 39

2.2 生物表面活性剂产生菌的筛选与鉴定 44

2.2.1 菌株的筛选策略 44

2.2.2 BS产生菌的分离与纯化 46

2.2.3 BS产生菌的鉴定 49

2.3 生物表面活性剂含量的测定 50

2.3.1 表面活性剂的制备 51

2.3.2 表面活性剂——鼠李糖脂含量的测定 51

2.4 生物表面活性剂产生菌的产剂特性 53

2.4.1 菌株培养基碳源及氮源的优化 53

2.4.2 培养条件对表面活性的影响 55

2.4.3 结果与分析 55

2.5 生物表面活性剂的结构测定 59

2.5.1 表面活性剂鼠李糖脂的粗提及定性分析 59

2.5.2 鼠李糖脂的HPLC-ESI-MS分离和鉴定 60

2.5.3 表面活性剂结构分析结果 60

小结 61

第3章 表面活性剂与石油污染的生物治理 63

3.1 表面活性剂与石油烃的生物可利用性 63

3.1.1 表面活性剂增效修复技术 63

3.1.2 表面活性剂对土壤有机污染物的增溶现状 64

3.2 表面活性剂在石油污染生物治理中的应用 66

3.2.1 表面活性剂的增溶作用 67

3.2.2 表面活性剂与降解微生物之间作用关系 67

3.2.3 化学合成表面活性剂与石油污染的生物修复 68

3.2.4 生物表面活性剂在石油烃污染生物修复中的应用 68

3.3 鼠李糖脂与降油菌联合降解效果 70

3.3.1 实验材料 70

3.3.2 实验设计与方法 70

3.3.3 生物表面活性剂对各菌降解石油能力的影响 71

3.4 BS对菌剂细胞表面疏水性的影响 73

3.4.1 实验材料与实验设计 74

3.4.2 鼠李糖脂的理化性质 75

3.4.3 表面活性剂对菌体细胞表面疏水性的影响 76

3.5 BS在菌剂降解原油中的作用 77

3.5.1 实验材料与实验设计 77

3.5.2 鼠李糖脂对菌剂降解原油的影响 78

3.5.3 鼠李糖脂对菌剂中各类微生物生物量的影响 80

3.6 复合型生物表面活性剂的复配及效果研究 82

3.6.1 实验材料与实验设计 82

3.6.2 不同表面活性剂对菌剂的原油降解效果 83

小结 84

第4章 降油菌的筛选及性能研究 86

4.1 油污土壤中降解菌的筛选与分离 86

4.1.1 实验材料与方法 86

4.1.2 筛选结果 87

4.2 菌株的鉴定 88

4.2.1 菌株常规鉴定 88

4.2.2 生理生化测试 89

4.2.3 细菌16S rDNA分子生物学鉴定 90

4.2.4 鉴定结论 93

4.3 各菌株对不同浓度油污土壤的降解效果 93

4.3.1 材料与方法 93

4.3.2 现场油污土壤各组分降解变化 95

4.3.3 试验区土壤三类菌的数量变化及对降解的影响 96

4.3.4 脱氢酶活性的变化 97

4.3.5 现场氮磷含量的变化及与降解率的关系 98

小结 99

第5章 油污土壤生物演化及规律研究 100

5.1 生物演化的原理及方法 100

5.1.1 石油在土壤中的归宿 100

5.1.2 石油类污染物在土壤中的生物降解 101

5.1.3 土壤微生物群落对石油污染的反应 106

5.1.4 土壤中石油降解微生物种群组成 106

5.1.5 生物演化中标志物及参数意义 107

5.1.6 生物标志物分析方法 110

5.2 正构烷烃的演化降解规律 111

5.2.1 实验材料 111

5.2.2 实验方法 112

5.2.3 石油降解菌对正构烷烃的演化降解 112

5.3 藿烷的演化降解规律 117

5.3.1 藿烷的降解差异分析 117

5.3.2 藿烷生物演化分析 118

5.4 芳香烃的演化规律 119

小结 122

第6章 实验室模拟条件下降解工艺的优化 124

6.1 环境调控因子的适应研究 124

6.1.1 试验方法 124

6.1.2 试验设计 126

6.1.3 原油浓度对降解的影响 126

6.1.4 温度对降解效率的影响 127

6.1.5 酸度对降解效率的影响 129

6.1.6 盐度对降解效率的影响 129

6.1.7 结论 130

6.2 翻耕、添加锯末强化效果研究 131

6.2.1 试验材料 131

6.2.2 试验方法 132

6.2.3 不同处理方式下土壤中石油污染物的降解趋势 132

6.2.4 不同处理方式下土壤中石油污染物的降解差异分析 133

6.2.5 不同处理方式下油污土壤中正构烷烃组分降解分析 135

6.2.6 结论 137

6.3 营养剂对石油污染物降解性能的影响 137

6.3.1 试验设计 137

6.3.2 不同浓度的混合菌对原油降解影响 138

6.3.3 营养剂对修复中微生物数量的影响 139

6.3.4 营养剂对修复中脱氢酶活性的影响 139

6.3.5 土壤的生物多样性分析 140

6.3.6 氮磷含量对石油降解率的影响 141

6.3.7 土壤中降解率与电导率的关系 142

6.3.8 混合菌降解石油主要组分机理研究 143

6.3.9 结论 146

第7章 复合微生物菌剂对石油污染土壤的修复 148

7.1 微生物菌株 148

7.2 试验方法 148

7.3 结果与分析 150

7.4 讨论 155

第8章 植物-微生物联合修复油污土壤 158

8.1 微生物菌剂与冰草联合修复含油污染土壤 158

8.1.1 材料与方法 158

8.1.2 试验设计 159

8.1.3 降油植物的筛选 160

8.1.4 降油率随时间的变化 160

8.1.5 降油与微生物数量之间的变化 162

8.1.6 降油与脱氢酶活性之间的关系 163

8.1.7 植物-菌剂对原油组分降解的影响 163

8.1.8 结论 166

8.2 三种植物修复效果研究 166

8.2.1 试验设计 166

8.2.2 三种植物的生长情况 167

8.2.3 三种植物在不同浓度的油污土壤中的降油率 168

8.2.4 不同质量分数石油烃对土壤微生物的影响 170

8.2.5 不同质量分数石油烃对脱氢酶的影响 171

8.2.6 植物-微生物的联合作用 172

8.2.7 结论 173

8.3 农作物中石油有机质分布规律研究 173

8.3.1 材料与方法 174

8.3.2 试验结果 175

8.3.3 农作物中石油有机质含量分析 175

8.3.4 石油有机质在作物不同部位之间的转移 176

8.3.5 石油有机质在作物中的富集 176

8.3.6 结论 178

8.4 农作物中微量元素分布特征研究 179

8.4.1 材料与方法 180

8.4.2 土壤物理参数 181

8.4.3 土壤中微量元素空间分布特征 182

8.4.4 农作物中微量元素分布特征 184

8.4.5 结论 187

第9章 植物修复油污土壤中微生物的遗传多样性 189

9.1 土样的采集与DNA文库构建 189

9.1.1 混合菌剂的制备 189

9.1.2 油污土壤植物修复的实验设计 189

9.1.3 土壤微生物基因组DNA提取V3区片段的扩增 190

9.1.4 DNA双末端修复、富集及DNA文库扩增 190

9.1.5 文库验证及测序 190

9.1.6 数据生物信息学分析 191

9.2 根系微生物与石油降解菌群的相互作用 191

9.2.1 土壤样本测序结果及取样深度验证 191

9.2.2 植物根系微生物与共生石油降解菌群相互作用 192

9.2.3 共生石油降解菌群对空白土样细菌群落的影响 193

9.2.4 降油植物根系微生物对共生石油降解菌群影响 194

9.2.5 共生石油降解菌群对修复油污土壤植物根系微生物的影响 195

小结 198

第10章 菌剂安全性评价 200

10.1 急性皮肤刺激试验 200

10.1.1 试验动物选择与检疫 200

10.1.2 急性皮肤刺激性试验 200

10.1.3 结果评价与数据处理 201

10.2 陆生植物生长试验研究 202

10.2.1 试验材料 202

10.2.2 试验结果 203

10.2.3 结论 206

小结 207

结束语 208

参考文献 209