油田水樣微生物群落結(jié)構(gòu)分析及原油降解工程菌的構(gòu)建和特性研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，石油供需嚴(yán)重不平衡，已經(jīng)成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。然而，由于各種原因，采油過(guò)程中都會(huì)有石油烴類(lèi)的溢出和大量含油廢水排放，造成水體和土壤嚴(yán)重的污染。因此，油田生產(chǎn)迫切需要能夠提高采油效率以及減少污染排放的清潔生產(chǎn)技術(shù)。微生物采油技術(shù)(MEOR)利用環(huán)境中微生物對(duì)原油的作用提高石油產(chǎn)量，具有消耗低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣受關(guān)注的減污降耗的油田清潔生產(chǎn)技術(shù)。而對(duì)油田環(huán)境中原本存在的“本源”微生物群落的

2、解析和調(diào)控是研究、開(kāi)發(fā)和利用該技術(shù)的關(guān)鍵。同時(shí)構(gòu)建原油高效降解菌群，也為提高采油效率和高效處理含油廢水奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 本研究采用分子生物學(xué)方法T-RFLP和克隆文庫(kù)分析方法對(duì)來(lái)自某采油廠的三個(gè)區(qū)塊(聯(lián)合站，注入井，油井)的污水樣和油井采出液樣品中的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)三個(gè)區(qū)塊水樣中的細(xì)菌群落T-RFLP圖譜相似性比較低，說(shuō)明其群落結(jié)構(gòu)差異很大，同一個(gè)區(qū)塊不同取樣點(diǎn)的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異也較大，細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)種群也各不相同，其

3、細(xì)菌群落主要有四個(gè)類(lèi)群：變形桿菌(proteobacteria)，擬桿菌(Bacteroidetes)，脫鐵桿菌(Deferribacteres)，以及未確定分類(lèi)的類(lèi)群：而在水樣古菌群落結(jié)構(gòu)方面，不同區(qū)塊的古菌群落結(jié)構(gòu)有著明顯的差異。同一區(qū)塊古菌群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，來(lái)自同一地層環(huán)境的樣品相似性很高，古菌賴(lài)以生存的某種特定極端環(huán)境條件是決定其群落結(jié)構(gòu)的主要因素。通過(guò)利用T-RFLP的方法對(duì)油藏中的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析監(jiān)控，可以避開(kāi)微生物傳

4、統(tǒng)培養(yǎng)方法的各種缺陷，從而更客觀準(zhǔn)確的掌握油藏土著微生物的種類(lèi)數(shù)量及其在群落中的分配比例，然后為以后按比例構(gòu)建混合菌劑，進(jìn)行外源投加，從根本上刺激提高采油微生物的數(shù)量和活性提供可靠的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。同時(shí)，也為以后篩選構(gòu)建高效原油降解菌群，解決石油污染生物治理問(wèn)題奠定了良好的理論基礎(chǔ)。本次研究還通過(guò)電轉(zhuǎn)化的方法將含有原油降解功能基因Lys的質(zhì)粒PKsphi1-2通過(guò)電擊導(dǎo)入宿主菌S25A1的感受態(tài)中，構(gòu)建出一株具有原油降解功能的基因工

5、程菌PKS25A1。通過(guò)原油降解試驗(yàn)，對(duì)其原油降解功能進(jìn)行鑒定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該工程菌對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)烷烴有較強(qiáng)的降解能力，為高效處理含油廢水提供了理論和參數(shù)依據(jù)綜上所述，通過(guò)對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的分析，準(zhǔn)確的掌握土著微生物的種類(lèi)和數(shù)量，不僅為后續(xù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用減污降耗的油田清潔生產(chǎn)技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)，也為篩選構(gòu)建高效原油降解菌群，調(diào)控油田廢水處理中微生物群落結(jié)構(gòu)以及開(kāi)發(fā)高效廢水處理工藝提供了理論依據(jù)。而構(gòu)建原油降解基因工程菌的研究，則為原油中重質(zhì)成