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题目:多孔氧化锆载体负载高效降油菌剂的降油特性研究

关键词:高效降油菌剂;多孔氧化锆载体;原油;萘;正十二烷;降解特性

  摘要



    近几年来接连发生的海上原油泄漏等事故对我国海洋生态环境产生了深远的影响,在溢油事故处理中采取投加消油剂等措施将海洋表面的浮油转移到海底沉积物中,这造成了海洋溢油的二次污染。

    为实现海洋溢油沉积物中石油烃的生物降解,本论文以大连新港溢油海域附近沉积物中的微生物为菌源,利用高效降油菌剂-多孔氧化锆共载体研究不同浓度下对原油及模型物(萘和正十二烷)的降解特性、降解动力学,利用GC-MS法分析了降解产物的组成特征及可能的降解途径。得到的主要研究结果如下:

1) 在常压和高压下分别筛选得到了以石油为唯一碳源的高效降油菌剂J1和高效嗜压降油菌剂G1;

2) 采用添加造孔剂法制备了符合载菌要求的多孔氧化锆载体,明确了载体的最大载菌量。

3) 常压和高压下菌剂-多孔氧化锆共载体对原油的降解效果均较好,12d和30d内最高降解率达80%以上。降解机理符合一级反应动力学且降解产物主要是饱和烷烃。

4) 原油降解产物主要包括饱和烷烃类、芳香烃类和非烃类,以饱和烷烃类和芳香烃类为主。微生物优先降解正构烷烃,其次是芳香烃。

5) 常压和高压下菌剂-多孔氧化锆共载体对模型物萘和正十二烷的降解效果均较好,36h内最高降解率达70%以上。降解机理同样符合一级反应动力学。

6) 萘的降解产物包括n氢化萘类、取代苯类、烷烃类、酯及环己烯等其他类,以烷烃类为主,其次是取代苯类。其降解途径可能是:萘环上首先发生加氢反应,生成氢化萘类物质;萘环上的某个键发生断裂生成带有取代基的苯类物质;再进一步苯环断裂生成长链烷烃;最终降解为小分子的烷烃。

    正十二烷的降解产物包括正构烷烃类、支链烷烃类、酯、酮、羧酸及环烷烃等其他类,绝大部分降解产物是正构烷烃类,其次是支链烷烃类。其降解途径可能是:正十二烷首先被分解成碳链较长的直链烷烃或支链烷烃,随着降解过程的继续,直链烷烃和支链烷烃均转化为碳链较短的正构烷烃,再进行下一步的降解。