海洋灘涂石油污染的生物修復研究

《海洋灘涂石油污染的生物修復研究》是依託天津理工大學，由黃磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：海洋灘涂石油污染的生物修復研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃磊
• 依託單位：天津理工大學

項目摘要

隨著海上石油開發和油輪事故的頻發，海上石油污染日益嚴重，直接影響了海洋養殖和捕撈業的發展。本項目基於石油污染土壤生物修復的理論基礎，採用現代分子生態學方法，對選定受石油污染的區域（渤海灣）微生物群落結構及分布狀況進行調查；採用傳統的細菌培養分離手段篩選、富集、馴化適於海洋環境的高效烴降解菌；在此基礎上，以分子生態學技術手段檢測降解過程中菌群消長規律，研究海洋環境下菌群間的協同作用對烴降解機理的貢獻，研發適用於灘涂的生物修復菌劑產品及劑型，考察在不同存放時間、不同存放條件下不同劑型中細菌的存活情況和解烴效果；在室內構建模擬灘涂石油污染區域的風、浪、海流、光照、海水（pH、鹽分）等條件的試驗裝置，考察不同劑型，以及生物－化學複合修復技術在室內模擬條件下的生物修復效果。本研究為建立較為系統的海洋石油污染生物修復處理評價指標與體系奠定基礎，為海上溢油污染的現場處理提供技術支撐。

結題摘要

隨著海上石油開發和油輪事故的頻發，海上石油污染日益嚴重，這也對海洋灘涂的生態系統及人體健康造成了巨大影響。本項目在前期工作的基礎上，採用富集培養方法從油井旁石油污染土壤中分離得到三株石油污染高效降解菌株，根據菌株的形態觀察、生理生化指標以及16S rRNA序列分析確定了其分類地位，包括紅球菌屬（Rhodococcus）、不動桿菌屬（Acinetobacter）和假單胞菌屬（Pseudomonas）；其中前兩株菌為飽和烷烴降解菌，第三株為芳香烴降解菌，進一步分析了菌株的降解特性及所產生物活性物質的結構與性質。紅球菌菌株HL-6以柴油為碳源最佳化後降解率達到89.80%，在親水性和疏水性基質中均能產生生物表面活性劑, 初步結構鑑定為一種糖脂類生物表面活性劑，可明顯降低溶液表面張力, 在鹼性、高鹽、高溫、高柴油濃度條件下均保持良好的乳化效果。使用沸石製備的固體生物菌劑與液體菌劑進行降解情況對照，最終降解率液體菌劑達到82.8%，固體菌劑達到74.6%。不動桿菌ZRS經過回響面最佳化後在加富海水培養基中柴油降解率為80.04%，該菌株能產生一種由糖、脂、蛋白組成的生物乳化劑，該乳化劑能夠耐受較高鹽濃度、較寬範圍的pH和溫度以及良好的穩定性。假單胞菌DQ-1為一株高效萘降解菌，降解率達到98.6%，研究了不同重金屬對菌株DQ-1生長的抑制情況，並利用直讀電感耦合電漿發射光譜儀測定培養體系中重金屬離子的含量，結果表明重金屬離子最終吸附在菌株細胞壁上。將DQ-1菌株接種到含有2.5mg/g萘的滅菌土壤中，經過11d室溫培養之後，萘的去除率為97.9%。在項目的資助下，課題組還進行了海洋灘涂的現場生物修復實驗，使用沸石作為載體製備的生物修復菌劑取得了較好的現場修復效果，這也為生物修復技術的進一步套用做了準備和鋪墊。