产表面活性剂解烃菌的降解特性及其在土壤修复中的应用

To bioremediation of petroleum-contaminated soil in Xinjiang area, we investigated degradation characteristics of biosurfactant-producing indigenous bacteria and its application to combined-bioremediation of oil-contaminated soil with organic wastes. The objectives of this research were to elucidate the relationship between biosurfactant, target environment and biodegradation rate for oil-degrading bacteria, and to clarify the mechanism of substrate uptake for two oil-degrading bacteria in any process involving sparingly soluble substrates.In addition,we aimed to determine environmental factor impacting the properties and stability of biosurfactant and evaluate all bioremediation technologies on the degradation of total petroleum hydrocarbons in soil, and combined the change of soil biological parameters(microbial biomass,soil respiration, dehydrogenase and catalase activities) to put forward the regulation mechanism of combined-bioremediation of petroleum-contaminated soil, and to set up the way of using biosurfactant producing bacteria and organic wastes to bioremediate of petroleum-contaminated soil in Xinjiang area, and it will be applied to offer technology and theoretic reference for in-situ remediation of petroleum-contaminated soil in Xinjiang

(限400字)：针对新疆大面积石油污染土壤亟待修复，以土著微生物资源为基础，通过对产表面活性剂解烃菌的降解特性及其与有机废弃物联合修复新疆油田污染土壤的过程进行研究，分析降解菌-生物表面活性剂-环境因素与污染物降解之间的内在关系，阐明解烃菌摄取石油污染物的主要机制，分析环境因素对生物表面活性剂形成、性能和稳定性的影响，明确降解菌-表面活性剂-有机废弃物在促进新疆油田污染土壤生物降解方面的作用和相对贡献率，结合土壤修复过程中生物参数的变化，提出降解菌与有机废弃物联合修复石油污染土壤的调控机制，建立产生物表面活性剂的土著降解菌与有机废弃物联合修复新疆油田区污染土壤的方法，为原位生物修复新疆石油污染土壤提供技术支持和理论依据

针对新疆油田土壤亟待治理修复，以产表面活性剂解烃菌为资源，分析环境因素对生物表面活性剂形成、性能和稳定性的影响，研究解烃菌-生物表面活性剂-环境因素与污染物降解间的关系，阐明解烃菌摄取石油污染物的主要方式，探索了解烃菌-生物表面活性剂-有机废弃物联合修复新疆油田污染土壤的效果，为原位生物修复新疆石油污染土壤提供理论依据。主要结论如下：. （1）解烃菌DM-1和DM-2的细胞表面疏水性较低，但能够分泌生物表面活性剂，降低了液体表面张力，促进了石油烃的乳化，提高了解烃菌对石油烃的摄取利用。. （2）解烃菌DM-1和DM-2 产生的表面活性剂为脂肽、脂蛋白类物质，其临界胶团浓度分别为50mg/L和30mg/L，在pH 5.0-10.0，盐浓度0-12%，10-100℃范围内，降低表面张力和增溶性能稳定。以葡萄糖和蛋白胨为碳源和氮源，2株菌产表面活性剂的最适发酵条件为：pH值7.5、温度30℃、盐浓度5g/L，其生物表面活性剂产量可分别达到1.76 g/L和2.75g/L。. （3）解烃菌DM-1对饱和烃和沥青质有较高的降解能力，而菌株DM-2不仅具有较强的分解饱和烃的能力，同时对芳香烃和非烃类物质也具有明显的降解效果。以硝酸铵为氮源，菌株DM-1的最优降解条件为： pH为7.5，温度30℃，接种量10%，盐浓度5g/L，在此条件下，对1%石油污染物降解率可达66.94%；菌株DM-2的最优降解条件为： pH为8.0，温度30℃，接种量10%，盐浓度5g/L，在此条件下，对1%石油污染物降解率可达83.61%。. （4）投加解烃菌DM-1和DM-2的生物强化修复处理，可以有效去除土壤中的石油烃，修复14周时，解烃菌-生物表面活性剂-棉粕联合修复对土壤中石油烃去除率最高，可分别达到71.76%和91.60%；而生物刺激对土壤石油烃的去除率仅为17.44%。. （5）投加降解菌和生物表面活性剂能够提高石油污染土壤微生物群落的丰富度，经过微生物强化处理的油污土壤中，一些降解烃类的厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）所占丰度增加。土壤中降解菌的数量越多，土壤中石油烃的去除效率越高。