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废弃钻井泥浆的生物修复关键技术

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课题来源:天津市科学技术委员会:课题立项名称:废弃钻井泥浆的生物修复关键技术;

题立项编号:11ZCKFSY09000 研究起始日期:2011年4月1日至2014年3月31日;

本研究通过对废弃钻井泥浆中本源微生物不断驯化,构建了用于降解废弃钻井泥浆中石油烃类污染的高效复合菌群,通过对大港油田废弃钻井泥浆的理化性质和生物学性质分析,确定了其主要污染状态为盐碱环境下的石油烃污染。经过长时间的本源微生物的生物降解作用,剩下主要为以蒽、菲为主的芳香烃类和胶质、沥青质等难降解的重油类污染物。通过对废弃钻井泥浆中的解烃微生物不断驯化来获得一个高效的解烃复合菌群,成功利用DGGE技术对驯化不同代数的微生物群落结构变化进行监测,根据不同代数菌群对原油的降解率来衡量其解烃能力的变化。截至驯化第60代,成功构建了一个结构稳定、解烃能力显著的复合菌群。通过构建16S rRNA基因克隆文库对构建的菌群中微生物的组成进行分析,确定了其中主要有三大类微生物,分别为Pseudomonas sp.、Ahshewanella sp.和Halomonas sp.,证明了利用DGGE监测群落结构变化是成功的,既操作简便又具有非常高的可信度。利用构建的菌群对废弃钻井泥浆进行处理,30天总石油烃的降解率达到60%以上,其中饱和烃的降解率高达92.04%,芳香烃降解率为79.5%,胶质和沥青质的降解率分别为10.27%和16.46%。本项目采用定向驯化富集和分离纯化后组合两种方法构建复合菌群,同时设计在线连续曝气处理装置对废弃泥浆进行彻底处理;利用高活性微生物菌群技术处理钻井废弃泥浆,并取得了较好的效果,填补了国内空白;以高度协同的微生物群体作为功能单位,充分考虑到钻井废弃泥浆高含油量,高盐碱性等特点,利用微生物分解代谢作用将废弃钻井泥浆进行彻底的修复,运行成本低,无二次污染;因国家没有明确规定对废弃钻井泥浆的处理意见,因此该项目的意义主要在于社会效益,累计为企业处理钻井废弃泥浆100吨以上,减少了由石油污染引起的环境危害。