降解石油烃产甲烷菌群筛选及应用
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2.3.3 产甲烷前后石油烃的变化

在考察降解率之前,会对经过连续转接培养的菌群进行平板计数[73,82],以求达到相同的菌群数量。培养400d后石油降解率如表2-14所列,从表2-14可以得出:对采出液厌氧培养的时候,YH5菌群的石油降解率达到20.1%,为最高,而厌氧培养含油污泥的时候,TH2菌群的石油降解率达到最高为23.3%,其变化规律可以验证前面的甲烷产生量的规律,所以YH5和TH2需要进行仔细的研究。

其中,需要特别研究的是,在厌氧培养YH6菌群的时候,其石油降解率为0,这就解释了为什么前面YH6菌群的甲烷产量为0μmol;而当好氧培养采出液时,YHH1到YHH5的降解率都为0,而YHH6为19.5%。

综合以上数据分析,厌氧培养采出液的时候,YH1到YH5的石油降解率都不为0,而好氧培养采出液的时候,YHH1到YHH5的石油降解率都为0,YHH6不为0,说明YHH6中能培养出好氧的或兼性厌氧的微生物,而YHH1到YHH5中可能不含有好氧微生物,而含有严格厌氧型的微生物,这一点从前面甲烷产气量的变化规律也能得到验证,所以也需要对YHH6进行仔细的研究。这将在以后的章节中对其菌群进行分析,而通过放大培养,考查好氧培养采出液的时候,降解前后YHH6的石油黏度变化,为-30.6mPa·s,这更需要对YHH6中的菌群进行细致的研究。究其原因可能是因为随着油藏的开采,大量注入水和其他物质改变了油藏本来的环境,特别是注水可能将地上微生物带入油井中[35,36,39]

表2-14 培养400d后的石油降解率

注:1.YH代表厌氧培养油田采出液,YHH代表好氧培养油田采出液,TH代表厌氧培养含油污泥。

2.表中数据为3次重复平均值,后面是标准差,相同字母代表差异不显著。

3.角标1表示统计分析相同的组,角标2表示统计分析相同的组。

4.黏度为50℃动力黏度,并且黏度变化是降解后减去降解前的。

通过气相色谱-模拟蒸馏分析培养YH5菌群降解石油烃产甲烷前后石油中正构烷烃的分布从图2-10和图2-11中可以得出:培养YH5菌群中的石油的轻重组分都得到降解,其中重碳组分C22~C35得到了降解,具体通过面积法计算有8%的C22~C35被降解。图2-10石油高温模拟蒸馏原始色谱图,横坐标是时间,纵坐标是信号值,C10~C46正构烷烃依次出峰,有出峰叠加情况。有学者研究表明:在厌氧条件下微生物偏向降解重碳组分[38],好氧条件下重碳组分很难被除去,而轻碳组分如饱和分和芳香分则在好氧条件下容易除去[83,84],这与本研究得到的结果一致。从图中还能看到:C10~C16的轻碳组分也得到了降解,说明YH5也能利用轻碳组分,此外图中会有一些“鼓包结构”这是混合出峰的缘故[38,85]

图2-10 400d前YH5中石油的正构烷烃分析

图2-11 YH5菌群降解400d后石油的正构烷烃分析

通过气相色谱-模拟蒸馏分析,培养TH2菌群降解石油烃产甲烷前后,石油中正构烷烃的分布,从图2-12和图2-13可以得出:培养TH2菌群中的石油轻重组分都得到降解,其中重碳组分C22~C35得到了降解,具体通过面积法计算有12%的C26~C37被降解。有学者研究表明:降解重碳组分时会造成其前几位的轻碳组分积累[73],本图中C18~C23会有积累,这与其后的重组分被降解有关。从图中还能看出:C10~C16的轻碳组分也得到了降解,同样本图中也含有“鼓包结构”,这也与混合出峰有关[38,84]

图2-12 400d前TH2中石油的正构烷烃分析

图2-13 TH2菌群降解400d后石油的正构烷烃分析