废弃蓖麻基润滑油高效降解菌的筛选及菌群构建-生物化工专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 河北工业大学硕士学位论文 摘 要 蓖麻基润滑油具有良好的生物降解性，能够通过微生物的作用分解成小分子物 质，从而减少润滑油对环境的污染。因此，从自然环境中筛选高效降解菌并构建高效 菌群，对于润滑油污染的治理具有重要意义和应用前景。本课题以大港油田的储油罐 和油井附近的油污土壤为实验材料，通过系统的富集、分离、筛选工作，获得能够降 解蓖麻基润滑油的菌株。实验中利用传统重量法和改良重量法对菌种进行降解率测 定，并利用气相-质谱（GC-MS）分析降解前后的成分变化，构建高效降解菌群。对 构建的菌群进行初步的降解规律分析，以期为微生物降解废弃蓖麻基润滑油的实际应 用提供一定的理论基础。 从天津大港油田的油污土壤中分离纯化获得降解效果较好的六株细菌，编号为 B1、B2、B3、B4、B5、B6。传统重量法是通过萃取方法，将降解后的蓖麻基润滑油 从培养液中分离出来，精确称取重量，并与降解前的重量比较，计算降解率。利用传 统重量法，六株细菌的降解率分别为 22.3%、31.7%、64.9%、72.4%、26.9%、28.5%。 改良重量法是用离心冷冻法代替萃取，分离润滑油并计算降解率。利用改良重量法， 六株细菌的降解率 27.6%、42.5%、68.2%、81.5%、33.8%、37.6%。改良重量法比传 统重量法在分离操作上更为精准，因此获得的降解率比较大并且更接近真实降解率。 其中分离出的 B6 细菌能够产气，针对此特点另利用快速测定法测定其生物降解性指 数 BDI 为 82.37%，证明其确实具有良好的生物降解性。 通过 GC-MS 分析得知，废弃蓖麻基润滑油是由多种物质组成的混合物，其中含 量较高的有四种物质。含量最高的是基础油癸二酸二异辛酯，另外三种物质为添加剂 的有效成分。各菌株降解前后润滑油的气相色谱分析可知 B4 菌株主要降解蓖麻基润 滑油的基础油，B5 菌株主要降解废弃蓖麻基润滑油的添加剂某组分。另外 B6 菌株降 解后能产生二氧化碳，即降解过程彻底。根据降解成分互补原理，构建高效菌群为 B4+B5+B6，利用改良重量法测得菌群降解率达到 86.9%。 连续 12 d 测定高效菌群降解培养基中残油的浓度，并计算降解率。残油浓度与降 解时间满足反应级数为 1 的指数方程，整理得到以浓度表征的菌群降解废弃蓖麻基润 滑油的规律方程为：ln C(t) ? ?0.299t ??2.199 。降解率与降解时间满足双曲速度模 型 ， 整 理 得 到 以 降 解 率 表 征 的 菌 群 降 解 废 弃 蓖 麻 基 润 滑 油 的 规 律 方 程 为： I v(t) ?  1.199t 2.444 ??t 废弃蓖麻基润滑油高效降解菌的筛选及菌群构建 。选择 95%的置信度，利用 F 检验法对两个方程进行回归检验，回 归效果显著。 关键词：蓖麻基润滑油；降解率；重量法；菌群；降解规律 II 河北工业大学硕士学位论文 ABSTRACT Lubricant-castor is a kind of green lubricants with excellent biodegradability. It can be decomposed into small molecules by microorganism and reduce the pollution of environment. Therefore, it has significance and application prospects for oil pollution control to screen natural strains and constructing a microbial consortium. In this study, oil-polluted soil in DaGang oil field was chosen as experimental material, and strains which could degrade the waste lubricant-castor were acquired after enrichment、separation and screening。The traditional weight method and the improved weight method were used to determine degradation rate, and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) was used to evaluate the composition of degradation products. Then, a