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采油向导——烃氧化菌

日期:01-03  点击:  属于:课题研究

石油是工业的“血液”。但石油深深地埋藏在地下,怎样才能找到它呢?微生物王国中的烃氧化菌居然可以成为石油勘探队员的向导。 我们知道,石油是由各种碳氢有机化合物组成的,这种碳氢化合物叫“烃”。石油虽然被深埋在地下,但总有一些烃会透过岩层缝隙跑到地层浅处。而烃氧化菌有个怪癖,生性喜欢吃烃,它们专门聚集在含烃的土壤中,过着以烃为“食”的生活。虽然偷偷溜到地表层来的烃很少,但对烃氧化菌来说足以维持生命并繁殖后代了。因此,勘探队员如果在某地区的土壤里发现大量的烃氧化菌,那么说明那里很可能有石油。于是,配合其他找矿手段,就可以确定石油矿藏的分布范围了。因此烃氧化菌无形中就成了活的采油向导。 烃氧化菌还可以为人类除弊兴利。工业废水中常常含有能污染环境的有毒烃,人们利用烃氧化菌的食性,在废水池中“放养”少量烃氧化菌,它们边“吃”边繁殖,最后,有毒烃被吃光了,废水也就变成了有用的水。烃氧化菌本身又是优质饲料。

烃氧化菌(HoB)是一类能够利用烃类作为碳源和能源物质生长的微生物,在有氧条件下,以氧气作为电子受体进行好氧呼吸通过氧化烃类物质获得能量;当在兼性厌氧条件时,此类微生物中的某些具有硝酸盐还原作用的种类可以通过以硝酸盐作为电子受体。

作用

烃氧化菌是微生物提高采收率技术中非常重要的一类微生物:烃氧化菌可以通过自身的代谢作用产生一系列的烃类降解酶,通过裂解重质烃类,可以将烃类中的大分子物质转化成小分子物质,这种生物降解作用降低了原油的粘度,改善原油的流动性能;研究表明:烃氧化菌对于石油各组分的降解能力:饱和烷烃>芳香烃>环烷烃>胶质沥青质。

降解

已报道的具有烃降解能力的微生物超过20属,常见的类群有假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢菌属(Bacillus)、地芽抱杆菌属(Geobacillus)、弧菌属(Vibrionaceae)、微球菌属(Micrococcus)、节杆菌属(Arthrobacter)等。 [1] 

烃氧化菌是人类的采油向导,烃氧化菌还可以为人类除弊兴利。工业废水中常常含有能污染环境的有毒烃,人们利用烃氧化菌的食性,在废水池中“放养”少量烃氧化菌,它们边“吃”边繁殖,最后,有毒烃被吃光了,废水也就变成了有用的水。烃氧化菌本身又是优质饲料。

原理

石油是由各种碳氢有机化合物组成的,这种碳氢化合物叫做烃。石油虽深埋地下,但总有一些烃会透过岩层缝隙跑到地层的浅处,而烃氧化菌喜欢吃烃,它们聚集在含烃的土壤中,过着以烃为食的生活。虽然跑到地表层的烃很少,但也足够烃氧化菌维持生命并繁衍后代了。因此,勘探队员如果在某地区的土壤中发现大量的烃氧化菌,说明那里可能有石油,再加上配合其他的找矿方法,就可确定石油藏的分布范围了。烃氧化菌成了名符其实的采油向导。

微生物王国中的吃烃食家史成了采油向导,而吃蜡食客在石油平等品加工中起着很重要的作用。

在石油化工炼油厂中,寄宿着大批的吃蜡食客,它们是被称为石油酵母的解脂假丝酵母和热带假丝酵母。假丝酵母一属芽殖、能形成假菌丝、不产生子囊孢子的酵母。不少假丝酵母能利用正烷烃为碳源进行石油发酵脱蜡,其中氧化正烷烃能力较强的假丝酵母多是解脂假丝酵母或热带假丝酵母。

科学家们发现,不少微生物能“吃”这类碳氢化合物,还能“积存”碳氢化合物。一种叫分枝杆菌的微生物,能够产生类似于碳氢化合物的霉菌酸,经过酶的催化作用,就能得到一种零点正的菌造石油。

根据这个原理,可以建造一个人工湖,把微生物放养到水里,水里溶解有充足的二氧化碳,保证微生物的需要。过不了多义,微生物便会成千成万倍地繁殖,然后再用示波器把湖中的微生物过滤,送到微生物工厂去“炼油”。

形成

我们知道,有些矿物是直藏在地层下的古代生物的残体,经受长期压缩变化而形成的。在这种变化中,有引起细菌,如反硫化细菌、反硝化细菌和极毛杆菌,在石油生成和石油成分的进一步改变中,起着非常重要的作用。反硫化细菌是在缺氧环境中能使硫酸盐还原成硫化氢的一类特殊细菌,典型代表如脱硫弧菌,是一种具有端生单鞭毛的弧状菌。反硝化细菌是在土壤氧气不足的条件下,将硝酸盐还原成亚硝酸盐,并进一步把亚硝酸盐还原为氨及激离氮的细菌,包括地衣芽孢杆菌、脱氮硫杆菌、铜绿色假单胞杆菌等。反硫化氢细菌能产生硫化氢等气体,把石油致命伤岩层中压出来。

你有机会到石油勘探的地方,在一些实验室会看到,试管的液面上常飘浮着一层薄膜,有淡红色的、柠檬色的、乳白色的等等,这些就是用来勘探石油、天然气矿藏的细菌。

应用

石油是工业的“血液”。但石油深深地埋藏在地下,怎样才能找到它呢?微生物王国中的烃氧化菌居然可以成为石油勘探队员的向导。我们知道,石油是由各种碳氢有机化合物组成的,这种碳氢化合物叫“烃”。石油虽然被深埋在地下,但总有一些烃会透过岩层缝隙跑到地层浅处。而烃氧化菌有个怪癖,生性喜欢吃烃,它们专门聚集在含烃的土壤中,过着以烃为“食”的生活。虽然偷偷溜到地表层来的烃很少,但对烃氧化菌来说足以维持生命并繁殖后代了。因此,勘探队员如果在某地区的土壤里发现大量的烃氧化菌,那么说明那里很可能有石油。于是,配合其他找矿手段,就可以确定石油矿藏的分布范围了。