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微生物厌氧降解石油烃过程在油藏环境中原油的厌氧降解、残余油的生物转化、油污染环境微生物修复过程中有着重要的理论意义和实用价值。目前，人们基于实验室培养研究结果，提出了一些石油烃厌氧降解机制，其中富马酸加成途径研究得最为深入。但是，油藏环境中石油烃厌氧降解过程所涉及到的机制还不明确。本文以富马酸加成途径中代谢标志物烷基琥珀酸为研究核心，首先建立了烷基琥珀酸合成方法，成功合成了五种烷基琥珀酸，总结了这些烷基琥珀酸在不同衍生化条件下的质谱特征;此外对该方法进行扩展，成功合成了2位氘代烷基琥珀酸;然后利用获得的质谱特征和assA/masD功能基因，从物质和基因的方面对油藏产出液中是否存在富马酸加成途径进行了考察;最后，以壬烷、壬酸、2-(1-甲基辛基)琥珀酸为底物，油藏产出液为接种物，考察了富集培养条件下烃厌氧降解途径。所得结果具体如下: 一、建立了一条新颖的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的化学合成途径，并合成了2-乙基琥珀酸、2-(1-甲基辛基)琥珀酸、2-(1-甲基十五烷基)琥珀酸、2-环己基琥珀酸和2-苄基琥珀酸。此后通过甲酯化、乙酯化、丁酯化和硅烷化四种方法，将五种化合物衍生化后使用GC-MS表征，得到了四种衍生化条件下的烷基琥珀酸质谱特征，分别为m/z114+14n、118+28n、M+-(17+14n)和M+-(59+14n)(n=1、2和4对应甲酯、乙酯和丁酯)的特征离子峰;m/z262、217、172、147、73和M+-15的硅烷化特征离子峰。 二、将此烷基琥珀酸合成方法进一步扩展，通过对该合成步骤中脱羧反应的反应物修饰，以重水代替水作为反应物，合成了β位氘代的烷基琥珀酸——2-[2H]-2-乙基琥珀酸和2-[2H]-2-（1-甲基庚基）琥珀酸。 三、以烷基琥珀酸质谱特征为基础，对3个油藏中的32个产出液样品的有机酸经行萃取分析。结果表明，油藏产出水中含有侧链长度为C1～C8的烷基琥珀酸、2-苄基琥珀酸和萘甲酸等生物标志物以及烷基丙二酸、5，6，7，8-四氢萘甲酸、长链和挥发性脂肪酸等烃厌氧降解下游代谢产物。所检测到的有机酸可以构成一条相对完整的烃厌氧代谢途径。同时，对其中的12个重要样品进行的assA/masD功能基因检测表明，样品中含有编码富马酸合成酶的功能基因。结合有机酸和功能基因的检测结果，油藏环境中存在有富马酸加成途径的厌氧烃降解过程。 四、以油藏产出液为接种物，壬烷、壬酸和2-(1-甲基辛基)琥珀酸为底物，添加2mMNa2SO4作为电子受体进行厌氧富集培养。500天后对这三种碳源的厌氧培养物中有机酸的检测识别表明在培养样品中含有2-(2-甲基壬基)丙二酸、甲基壬酸、庚酸等富马酸加成途径代谢物和2-甲基琥珀酸——甲烷厌氧琥珀酸降解途径标志物。该结果说明在油藏产出液富集样品中，同样具有以富马酸加成机制的烃厌氧降解能力。 本论文为油藏中石油烃厌氧生物降解提供基础科学数据，丰富了对油藏中厌氧烃降解机制的认识，为进一步认识烃降解代谢机制提供基础，为相关研究及应用提供理论依据与实际指导。