[发明专利]降解石油污染物的克雷氏杆菌的最适生长条件及耐受性研究方法

说明书

技术领域

本发明涉及一株降解石油污染物的克雷氏杆菌的最适生长条件及耐受性研究方法。

背景技术

石油污染物是指那些不可控的排泄到环境中的石油及石油产品，石油污染物会对人体以及动植物产生非常严重的影响，并且会污染人类赖以生存的环境，对水体、土壤以及大气环境都造成不同程度的污染。

石油污染物主要含有烷烃、环烷烃、芳香烃等一种或多种石油烃类物质，在油田的开发、各种石油产品的加工等石油工业中的每个环节都有可能产生石油类污染物。工业废水和生活污水构成了环境水中石油污染物的主要来源，且工业废水是水体污染的主要因素。工业石油污染主要指在开采、加工和运输原油以及使用炼制油的过程中而产生的污染。部分石油类碳氢化合物会在水体表面悬浮，阻隔空气与水体界面间氧的交换；另外，如果被水体中的微生物氧化降解，也会消耗溶氧，恶化水质。石油类中所含的芳烃类虽较烷烃类少，但其毒性要大得多。因而，石油污染日渐成为一种污染范围最广、污染程度逐年严重的污染。据2014年4月18日环保部和国土资源部联合发表的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总超标率为16.1％，其中有机污染物如多环芳烃的超标率高达1.4％。可见石油污染已经严重影响我国的生态环境，急需对石油污染物进行治理。

有毒有害物质如石油烃类不可控地流入土壤或水体当中，日益增多的污染物不断聚集，成为环境生态的巨大威胁，同时也成为人类生存健康不可忽视的毒瘤。同时，由于石油污染物不可控的流动性、潜在的生物毒性以及生物积累效应等，石油中的部分多环芳烃类化合物属强致癌物质，若通过食物链进入人体，对人类健康具有很大的潜在危害。根据统计，每年大约有占到全球石油总产量0.5％的石油(200万吨-1000万吨)通过各种途径泄漏到海洋，因为运输不当而倾泻到海洋水体中的石油污染物超过160万吨，而其中1/3左右都是因为油轮在海上发生事故导致石油泄漏造成的。石油污染物可以直接毒死海洋生物，并且容易黏附在鱼类的体内特别是肺部，使有毒物质大量聚集并致使鱼类窒息死亡。石油污染物若渗入土壤，则会长时间遗留在土壤中难以降解消除。钻井、石油开采、运输、发生事故以及排放不当是污染产生的主要环节。同时，石油污染物也会破坏植物和土壤中微生物的生态平衡，导致土壤微生物群落变化、土壤中酶活降低，破坏土壤微生态环境并造成严重的水体污染环境等环境问题。土壤中的污染物会随着农作物的吸收以及饮用水而进入人类的食物链，产生对人类的身体健康的直接或潜在的危害，导致人类染上很多严重的疾病，比如肺病，肺结核以及癌症等。此外，海洋和土壤中的石油污染物也会通过挥发作用进入大气。石油污染物中的苯类、甲苯类、乙基苯类及多环芳烃类物质对人体健康影响比较大，长期接触这些高浓度物质会引起人体的不适反应；多环芳烃具有毒性，可通过呼吸道、皮肤、消化道等进入人或动物体内，对相应器官如肝、肾等的正常功能带来影响，甚至引发细胞癌变。

目前，处理石油污染物的方法主要有物理法、化学法、生物法。采用生物学的方法处理石油污染物一直被认为是最高效、最环保、最经济的方法之一。微生物法则是生物法治理石油污染物的一种手段。自然界中存在着许多可以降解石油烃类物质的菌种，微生物法就是通过投加相应的石油烃降解菌，利用降油菌的生长繁殖及新陈代谢作用分解利用石油污染物，使石油烃类物质转化为小分子或气体进而被环境所接受。如今利用微生物降解的方法修复污染环境已经广泛应用于有机工业废水的去毒、减害处理技术中，针对其他领域的进一步应用和研究工作也在逐步进行当中。在自然界中许多微生物都能够利用石油烃类作为碳源进行正常的代谢，这些微生物具有十分广泛的分布，涉及到的微生物多达100余属、200余种。克雷氏杆菌就是这其中的一种高效的石油降解菌。

利用微生物法进行石油污染的原位修复，要求微生物可以在该环境条件下有良好的生长，同时实现石油污染物的高效降解，为我们所用。由于实际的石油污染地域环境十分复杂，且条件十分恶劣，在利用微生物修复污染水域或土壤时，微生物常常不能良好的生长并发挥降解石油的作用。这就需要对微生物的最适生长条件及其对环境的耐受性有一定的了解。因此，基于目前我国石油污染地域的主要环境状况，研究菌种的环境耐受性、了解菌株的最适生长条件是极其必要的。通常，影响菌株生长的环境因素主要有温度、盐浓度和酸碱度，研究降解石油污染物的菌株在温度、盐浓度和酸碱度这三个条件下的最适生长条件是有必要的。同时，由于我国石油污染地域的土壤多呈现盐碱性，即高盐度、高碱性的状况，对降解石油污染物的菌株能否耐受这种极端环境的研究也是有必要的。对菌种的耐受性研究主要基于温度耐受、酸碱度耐受和盐浓度耐受这三方面。

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