巢湖市水源区石油烃污染及其降解菌的筛选与应用

摘要

本文以石油类污染物为研究主体，研究了2010年1月至2011年3月巢湖市东部水源区石油类与四乙基铅特征分布变化，并以此为研究背景，筛选出三株石油烃降解菌株，并进行了室内污染水体和土壤的模拟降解实验，从而为巢湖水源区石油类污染的微生物修复技术提供科学依据和数据支持。
　　 研究表明，2010年1月至2011年月3期间，采样点石油类污染较严重，湖区石油类平均含量介于0.0338mg/L-2.5089mg/L之间，2010年5月石油类污染最严重，柘皋河口石油类平均浓度高于小柘皋河口和双桥河口。研究区四乙基铅平均浓度介于0.00019mg/L-0.00185mg/L之间，超出了污染浓度范围，其中2010年5月至9月浓度最高，柘皋河口四乙基铅浓度高于小柘皋河口和双桥河口。
　　 本文以从石油烃污染土样和巢湖污染水样为菌种来源，筛选出生长降解性能较好的菌株M1、M5、M8进行实验。对菌株M1、M5、M8进行革兰氏染色和生理生化鉴定，三株均为革兰氏阴性菌。对其进行Biofosun药敏鉴定和16SrDNA鉴定，菌株M1和M5为假单胞菌属，M8为沙雷菌属。
　　 通过单因子法对温度、初始pH、NaCl浓度、碳源和氮源等因素进行研究，考察环境条件对菌株M1、M5、M8生长和降解性能的影响。实验表明，菌株M1和M8分别在35℃、1％NaCl浓度、硫酸铵为氮源环境条件下生长和降解性能最佳，M1在初始pH7.0和以糊精为碳源条件下生长较为迅速，而在初始pH8.0条件下降解性能最佳，M8在初始pH8.0、麦芽糖为碳源条件下生长最迅速，初始pH7.0环境条件下对混合石油烃的降解效率最高。菌株M5分别在35℃、5%NaCl浓度、硝酸钠为氮源条件下生长最为迅速降解能力最高，在初始pH8.0、果糖为碳源条件下生长迅速，在初始pH7.0条件下对石油烃降解能力最高。
　　 对筛选菌株进行石油烃污染水样的模拟降解实验，分析降解菌株对污染水体和水体中蓝藻的效果。对未加入外源污染物的巢湖水样，在处理30天时单菌M5组和混合菌组处理对水体石油污染物的降解效果基本一致，降解效率达72%左右。加入2.5mL油/L水的处理组降解效果较其他处理组降解效果高，接入单菌M5处理组在降解30天后，水体中的石油烃污染物去除率达到89%，在加入10.0mL油/L水组中接入混合菌处理30天后，对石油烃降解效果明显降低只有56%。
　　 筛选石油烃降解菌株对巢湖污染藻水样的降解实验，对蓝藻水样进行颜色观察，不同处理过程未接菌、接入单菌M5和接入混合菌，蓝藻颜色差别较大。在藻水处理的第6天，未加菌组水样仍呈现绿色，但颜色不如原始水样鲜亮，M5菌组和混合菌组水样呈现土黄色。随着处理时间的加长，三组处理的藻水样都已呈现深土黄色，蓝藻成丝状悬浮在水体中。
　　 筛选石油烃降解菌株对巢湖污染藻水样的降解实验，未加入外源石油污染物的藻水样组，第6天测定M5组降解率只有4%与水样组24%的降解率形成较大差异。该组处理中，单菌M5组和混合菌群组降解趋势基本一致，在30天处理后藻水样中石油烃去除率接近75%。降解菌株在外源混合石油烃浓度为2.5mL油/L水的处理组30天后降解效率最高，在藻水样组最高降解率为89%与水样组接近，10.0mL油/L水藻水样混合菌群组30天降解效率最低48%。
　　 对筛选菌株进行石油烃污染土壤的模拟降解实验，分析降解菌株对污染土壤的降解效率。石油烃污染土壤的降解实验中，未灭菌土壤组处理中单菌群M5组对土壤中石油烃降解效率比混合菌群组效率高，菌群M5组30d后降解效率为51%，混合菌组降解效率为43%。灭菌土壤组处理中混合菌群组对土壤中石油烃降解效率比单菌群M5组效率高，混合菌组30d后降解效率为74%，单菌群M5降解效率为61%。