论文部分内容阅读
本论文通过对废弃钻井泥浆降解菌株的富集、分离与筛选及对筛选菌株降解原油性能的评价，获得了适用于废弃钻井泥浆处理的高效降解菌株，然后对筛选菌株的培养条件进行优化，并利用其固体处理菌剂对废弃钻井泥浆进行处理效果评价，为废弃钻井泥浆的生物无害化处理提供研究依据和技术支持。本论文获得的主要研究结果如下：
（1）从废弃钻井泥浆中分离筛选出两株高效降解菌，分别命名为D3和R，通过形态学特征、生理生化分析及16S rDNA序列分析，鉴定出这两株菌分别为Bacillus velezensis（贝莱斯芽孢杆菌）和Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）。
（2）菌株Bacillus velezensisD3和Pseudomonas aeruginosaR均能在以石油烃为唯一碳源条件下产生糖脂类生物表面活性剂，两者发酵液的表面张力分别为27.1mN/m和27.5mN/m，乳化指数分别为44.6%和24.9%，对石油烃具有良好的乳化效果。
（3）菌株Bacillus velezensisD3和Pseudomonas aeruginosaR的适宜生长条件为：介质初始pH为中偏酸性（pH5.0~7.0）、温度为25~40℃和矿化度为0.5%~7%；从生长曲线来看，R菌株较D3菌株的生长较快，前者达到稳定期的时间为32h，后者为44h，R∶D3=1∶1复配菌的生长规律与R菌株较为一致，在培养32h时达到最大菌体密度。
（4）菌株Bacillus velezensisD3和Pseudomonas aeruginosaR均对石油烃均具有良好的降解性能，在适宜生长条件下，在10d内D3菌株可使2.5%的原油降解56.2%，R菌株可使3.5%原油降解52.9%；D3和R菌株对原油的降解具有协同作用，可以复配使用，最佳复配比例为1∶1的复配混合菌可显著降解培养基中的原油，降解率达62.4%。
（5）将R菌株、D3菌株以及复配菌株（R∶D3=1∶1）按照10%的比例接种到固化材料麸皮中，发酵72h制备出复合固体菌剂，测得固体菌剂的细菌数量分别为7.5×108CFU/g、4.3×108CFU/g和1.1×108CFU/g。
（6）固体复合菌剂对废弃钻井泥浆具有良好的处理效果，初始含油量为4.34%的聚磺类钻井泥浆，经该固体复合菌剂90d处理后，泥浆中的含油量降低为1.48%，降解率达到了65.8%，矿物油含量达到了《油气田钻井固体废物综合利用污染控制》新疆维吾尔自治区地方标准（DB65/T3997-2017），且泥浆中细菌的最终数量高达1011CFU/g；对于初始原油含量为0.42%的聚磺类钻井泥浆来说，经该固体复合菌剂80d处理后，原油含量可降至0.21%，降解率为71.4%，处理后的矿物油和重金属含量均达到《农用污泥污染物控制标准》（GB4284-2018）B级污泥产物的相关标准。泥浆中的细菌数和放线菌数均达到了1011CFU/g。
（1）从废弃钻井泥浆中分离筛选出两株高效降解菌，分别命名为D3和R，通过形态学特征、生理生化分析及16S rDNA序列分析，鉴定出这两株菌分别为Bacillus velezensis（贝莱斯芽孢杆菌）和Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）。
（2）菌株Bacillus velezensisD3和Pseudomonas aeruginosaR均能在以石油烃为唯一碳源条件下产生糖脂类生物表面活性剂，两者发酵液的表面张力分别为27.1mN/m和27.5mN/m，乳化指数分别为44.6%和24.9%，对石油烃具有良好的乳化效果。
（3）菌株Bacillus velezensisD3和Pseudomonas aeruginosaR的适宜生长条件为：介质初始pH为中偏酸性（pH5.0~7.0）、温度为25~40℃和矿化度为0.5%~7%；从生长曲线来看，R菌株较D3菌株的生长较快，前者达到稳定期的时间为32h，后者为44h，R∶D3=1∶1复配菌的生长规律与R菌株较为一致，在培养32h时达到最大菌体密度。
（4）菌株Bacillus velezensisD3和Pseudomonas aeruginosaR均对石油烃均具有良好的降解性能，在适宜生长条件下，在10d内D3菌株可使2.5%的原油降解56.2%，R菌株可使3.5%原油降解52.9%；D3和R菌株对原油的降解具有协同作用，可以复配使用，最佳复配比例为1∶1的复配混合菌可显著降解培养基中的原油，降解率达62.4%。
（5）将R菌株、D3菌株以及复配菌株（R∶D3=1∶1）按照10%的比例接种到固化材料麸皮中，发酵72h制备出复合固体菌剂，测得固体菌剂的细菌数量分别为7.5×108CFU/g、4.3×108CFU/g和1.1×108CFU/g。
（6）固体复合菌剂对废弃钻井泥浆具有良好的处理效果，初始含油量为4.34%的聚磺类钻井泥浆，经该固体复合菌剂90d处理后，泥浆中的含油量降低为1.48%，降解率达到了65.8%，矿物油含量达到了《油气田钻井固体废物综合利用污染控制》新疆维吾尔自治区地方标准（DB65/T3997-2017），且泥浆中细菌的最终数量高达1011CFU/g；对于初始原油含量为0.42%的聚磺类钻井泥浆来说，经该固体复合菌剂80d处理后，原油含量可降至0.21%，降解率为71.4%，处理后的矿物油和重金属含量均达到《农用污泥污染物控制标准》（GB4284-2018）B级污泥产物的相关标准。泥浆中的细菌数和放线菌数均达到了1011CFU/g。