化学和生物溢油分散剂对石油降解及其降解微生物的影响研究

论文摘要

近年来,在全球范围内海洋石油污染频发,分散剂的投加是一种通用的紧急应对措施,且人们普遍认为分散剂可以提高石油的生物可利用性从而促进石油的生物降解。但近期,国外研究者在分散剂对石油的生物降解是产生促进、抑制还是无明显影响上存在着争议。而在我国,分散剂对石油的生物降解尚未有系统的研究。针对这一问题,本研究通过模拟石油污染,对舟山港和深圳湾附近海域的水体开展培养实验,并采用16S rRNA的Illumina Miseq测序、GC-MS分析及基于14C-萘和14C-十六烷烃及3H亮氨酸的放射性同位素示踪等技术,探究了不同的化学和生物分散剂对石油降解及石油降解微生物群落的影响,主要结论如下:1.研究了不同类型的化学和生物分散剂对舟山海域的石油组分生物降解的影响。结果表明,这四种不同类型的分散剂均改变了石油的降解模式。2.研究了不同化学（Corexit 9500和Slickgone NS）及生物（鼠李糖脂和槐糖脂）分散剂对舟山海域的微生物群落组成及活性的影响。结果表明,不同的化学及生物分散剂均分别塑造了微生物群落中不同的主导石油降解微生物。其中,Corexit 9500刺激了C1-B045和Alcanivorax,Slickgone NS则刺激了Alteromonas、Neptuniibacter的生长。鼠李糖脂和槐糖脂则分别刺激了Alteromonas及Aesturaiibacter的生长。同时,活性实验表明,化学和生物分散剂降低了总微生物活性以及石油降解微生物的活性。3.研究了不同的化学（Corexit 9500和捷菲特）和生物分散剂（鼠李糖脂）对深圳湾海域的微生物群落组成及其对石油生物降解的影响。结果表明,不同的化学及生物分散剂均分别刺激了不同的石油降解微生物。Corexit 9500和捷菲特分别刺激了深圳湾石油污染海水中的Neptuniibacter、Oleiphilus的大量生长,鼠李糖脂则刺激了Aestuariicella的生长。同时,这三种分散剂均促进了烷烃和PAHs的降解,且捷菲特的促进效果优于Corexit 9500。4.对比了石油及石油的水溶性成分两种添加方式对实验结果的影响。结果表明,不同的石油添加方式仅对培养前期的微生物群落结构产生影响,而在培养的后期阶段其对微生物群落结构的影响则趋于一致且主导的石油降解微生物均为C1-B045。同时,直接添加石油或石油水溶性成分对总微生物活性无影响,但直接添加石油的方式中石油降解微生物活性高于直接添加水溶性成分。综上所述,不同的分散剂会影响海洋中的主导石油降解微生物及其活性,从而进一步对石油的生物降解产生影响。因而不同类型的分散剂施加到不同海域会对石油的生物降解产生不同的效果。本研究可为我国制定区域海洋石油污染的生物修复措施提供科学参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 海洋石油污染现状
•     1.1.1 海洋石油污染的来源与危害
•     1.1.2 海洋环境中石油污染物的行为及归宿
•     1.1.3 应对海洋石油污染的措施
•   1.2 石油污染的生物修复
•     1.2.1 石油降解微生物的种类
•     1.2.2 石油降解微生物的作用机制
•   1.3 化学分散剂在海洋石油污染中的应用
•     1.3.1 分散剂的作用机理
•     1.3.2 化学分散剂的分类
•     1.3.3 化学分散剂对石油降解微生物群落的影响
•   1.4 生物分散剂在海洋石油污染修复中的应用和前景
•     1.4.1 生物分散剂的分类
•     1.4.2 生物分散剂对石油降解微生物的影响研究
•   1.5 研究意义及内容
•     1.5.1 研究意义和内容
•     1.5.2 研究技术路线
• 第2章 化学和生物分散剂对舟山港海域石油降解及其降解微生物的影响..
•   2.1 前言
•   2.2 材料与方法
•     2.2.1 采样地描述
•     2.2.2 实验设计
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 基本理化性质分析
•     2.3.2 石油组分烷烃和多环芳烃的测定
•     2.3.3 分子生物学分析
•     2.3.4 放射性同位素示踪微生物活性测定
•     2.3.5 数据分析
•   2.4 结果与分析
•     2.4.1 不同化学分散剂对舟山港海域石油降解的影响
•     2.4.2 不同化学分散剂对舟山港海域石油降解微生物的影响
•     2.4.3 不同生物分散剂对舟山港海域石油降解的影响
•     2.4.4 不同生物分散剂对舟山港海域石油降解微生物的影响
•   2.5 讨论
•   2.6 小结
• 第3章 化学和生物分散剂对深圳湾石油降解及降解微生物的影响
•   3.1 前言
•   3.2 材料与方法
•     3.2.1 采样地描述
•     3.2.2 实验设计
•   3.3 研究方法
•     3.3.1 基本理化性质分析
•     3.3.2 石油组分烷烃和多环芳烃组分的测定
•     3.3.3 分子生物学分析
•     3.3.4 数据分析
•   3.4 结果与分析
•     3.4.1 不同化学分散剂对深圳湾石油降解的影响
•     3.4.2 不同化学分散剂对深圳湾石油降解微生物的影响
•     3.4.3 生物分散剂鼠李糖脂对深圳湾石油降解的影响
•     3.4.4 生物分散剂鼠李糖脂对深圳湾石油降解微生物的影响
•   3.5 讨论
•   3.6 小结
• 第4章 对比不同石油添加方式对海洋石油降解微生物的影响
•   4.1 前言
•   4.2 材料与方法
•     4.2.1 采样地描述
•     4.2.2 实验设计
•   4.3 研究方法
•     4.3.1 分子生物学分析
•     4.3.2 放射性同位素示踪微生物活性测定
•     4.3.4 数据分析
•   4.4 结果与分析
•     4.4.1 石油的不同添加方式对石油降解微生物群落的影响
•     4.4.2 石油不同的添加方式对微生物活性的影响
•     4.4.3 石油不同的添加方式对石油降解微生物活性的影响
•   4.5 讨论
•   4.6 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间已发表论文以及待发论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张静

导师: 路璐

关键词: 海洋石油污染,分散剂,石油降解微生物,高通量测序,同位素示踪

来源: 西华师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 西华师范大学

基金: 国家自然基金“化学溢油分散剂对石油降解微生物生理生态过程影响”(No.: 41606142)

分类号: X172;X55

总页数: 89

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