土著生物表面活性剂产生菌Acinetobacter sp.Y2对压裂返排液的强化修复研究

发布时间：2021-02-27 12:08

　　本研究从新疆克拉玛依玛18井区产生的压裂返排液中筛得一株生物表面活性剂产生菌Y2,经16S rRNA测序鉴定为不动杆菌属。通过单因素和正交实验对Y2发酵条件进行优化,确定最佳发酵条件为:2%的橄榄油为碳源,2 g/L硫酸铵为氮源,发酵温度为30℃,盐度为10 g/L,pH为7。在最适的条件下对Y2菌株进行大批量发酵培养后使用乙酸乙酯萃取生物表面活性剂。所提取的生物表面活性剂被鉴定为非离子型表面活性剂。表面性能测试结果表明生物表面活性剂的临界胶束浓度为187.5 mg/L,相应的表面张力为30.2 mN/m,且其性能在不同pH（2～12）、温度（4～100℃）和盐度（0～100 g/L）下均能保持稳定。通过薄层色谱、傅里叶变换红外光谱分析仪和气相色谱质谱联用仪分析得到,Y2所产生物表面活性剂为脂肽类。将Y2接种于压裂返排液进行生物强化修复,结果表明,压裂返排液中的微生物生长情况及活性显著提高。COD在7天内从6646.7 mg/L降至1546.7 mg/L、正构烷烃从2635.4 mg/L降至159.7 mg/L,多环芳烃从918.6μg/L降至209.6μg/L。高通量测序结果显示,生... 

【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

产生物表面活性剂菌株筛选分离结果:稀释涂布分离结果(a)；油平板筛选结果(b)；血平板筛选结果(c)、(d)

桂林理工大学硕士学位论文16株，分别是F1、F2、Y2、Y3（图2.1d）。将这四株细菌在发酵培养基中培养5d后，取发酵液进行排油圈实验、表面张力实验、乳化实验以及液滴坍塌实验。如表2.5所示，菌株Y2的排油圈直径、液滴坍塌直径、表面张力以及E24都具有最好的结果，表明菌株Y2具有最佳的产生物表面活性剂能力。表2.5产生物表面活性剂菌株筛选情况Table2.5Thedataforscreeningofbiosurfactant-producingmicroorganisms菌株编号排油圈直径(mm)E24(%)表面张力(mN/m)液滴坍塌直径(mm)F165±2.329.68±2.136.17±0.454±0.5F252±1.820.04±2.440.21±0.573.5±1Y2100±1.053.35±0.626.08±0.386±1.0Y370±1.232.12±1.535.13±0.125±1.52.4.2菌株形态学鉴定结果对分离到的生物表面活性剂产生菌Y2进行形态观察，其在原油平板、LB平板和血平板上的菌落形态和革兰氏染色结果如图2.2所示。菌株Y2在固体培养基上培养1d后，培养基上出现表面光滑、微凸、淡黄色、略透明的微小菌落，用接种环挑起菌落，有粘连性。当培养时间为2~3d时，菌落颜色变成淡黄色、不透明，菌落直径为0.5~3mm。在显微镜下观察发现，该菌体细胞呈短小较粗的杆状。经革兰氏染色后，显微镜下观察到菌体呈紫红色，表明Y2菌株为革兰氏阴性菌。图2.2菌株Y2的菌体形态(a)，革兰氏染色结果(b)Fig2.2ThemorphologyofY2strain(a),gramstainingofY2(b).2.4.3菌株的分子生物学鉴定结果菌株Y2的16SrRNA基因PCR扩增结果如图2.3所示，对照DNAMarkerⅡ发现Y2在1500bp附近出现一个亮条带，而PCR扩增所用前引物为27f，后引物1492r，故推测菌株16SrRNA扩增产物的片段约为1.5Kb左右。

桂林理工大学硕士学位论文17图2.3.Y2的16SrRNA基因扩增产物电泳图Fig2.3.Electropherogramof16SrRNAgeneamplificationproductofY2将测序得到的16SrRNA基因的序列与NCBI数据库比对，选取相似度最高的10株菌株的16SrRNA基因序列（括号内为NCBI上的序列号）与Y2的基因序列构建系统发育树，结果如图2.4所示。图2.4Y2系统发育树Fig2.4PhylogenetictreeofstrainY2由图2.4可知，Y2菌株与威尼斯不动杆菌（AcinetobactervenetianusATCC31012）的序列相似性为100%，并在系统发育树上属于同一簇，由此可确定该Y2菌株属于不动杆菌属（Acinetobacter），并最接近于威尼斯不动杆菌（Acinetobatervenetianus），将其命名为Acinetobactersp.Y2。Y2的基因序列已提交至GenBank，登录号为MN124779，并在2019年7月29日将其保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M2019588。不动杆菌广泛分布在自然环境中，已有的报道表明其可以从受石油污染的土壤[41]、沉积物[42]、活性污泥[43]等环境样品中筛选得到。部分研究表明该菌具有产生物表

【参考文献】：
期刊论文
[1]油田压裂返排液处理技术研究进展[J]. 王凯,李屯林,吕刚.  化学工程与装备. 2019(10)
[2]新疆油田压裂返排液处理方案探讨[J]. 钟志英,马尧,胡远远,张银,袁亮.  新疆石油科技. 2017(04)
[3]高效石油烃降解菌不动杆菌（Acinetobacter sp.BZ-15）的筛选、鉴定及其降解性能研究[J]. 刘玉华,胡晓珂.  中国科学:生命科学. 2016(09)
[4]不动杆菌属（Acinetobacter）细菌降解石油烃的研究进展[J]. 刘玉华,王慧,胡晓珂.  微生物学通报. 2016(07)
[5]压裂返排液处理技术研究与应用进展[J]. 严志虎,戴彩丽,赵明伟,冯海顺,李明.  油田化学. 2015(03)
[6]生物促生活性氮磷合剂处理造纸废水[J]. 郗文君,张安龙,吴江南,杜飞,夏春涛,张帆.  纸和造纸. 2015(04)
[7]采油废水处理系统活性污泥中可培养菌群多样性研究[J]. 史利荣,解庆林,刘利,王帅,李艳红.  环境科学与技术. 2014(06)
[8]产生物表面活性剂耐盐菌的筛选鉴定及其对石油污染盐渍化土壤的修复作用[J]. 吴涛,依艳丽,谢文军,许杰,姚志刚,李小彬,王君.  环境科学学报. 2013(12)
[9]生物破乳剂产生菌筛选及其效能检测方法的评价[J]. 刘畅,李旭,马放,杨基先.  北京工业大学学报. 2012(04)
[10]生物表面活性剂及其评价方法[J]. 王靖,陈云.  化学研究与应用. 2009(02)

博士论文
[1]反硝化除磷颗粒污泥反应器快速启动及其功能菌群作用机制研究[D]. 周俊.武汉大学 2016

硕士论文
[1]生物表面活性剂作用下的稠油微生物降解[D]. 文炜涛.中国石油大学(北京) 2018
[2]一株新型产乳化因子及脂肪酶沙雷氏菌ZS6的分离分析[D]. 胡兴翠.浙江大学 2018
[3]真丝织物活性染料印花用高效皂洗剂的研制及应用[D]. 王婷.浙江理工大学 2013
[4]产生生物表面活性剂细菌的筛选以及生物表面活性剂结构的解析[D]. 程斌斌.华东理工大学 2013
[5]海港柴油降解菌分离鉴定及其降解酶基因分析[D]. 孙敏.第二军医大学 2012



本文编号：3054210