专利名称：一株耐受高浓度聚合物的石油降解菌株及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种生物技术领域的石油降解的Pseudomonas sp. Jl菌及其应用，尤其涉及的是一株能够耐受高浓度聚合物的石油降解菌株及其在高含聚采油污水处理中的应用。
背景技术：
目前，油田已开始大面积使用聚合物驱采油技术，由于该方法的采出水中含有大量的聚合物，化学成分复杂、粘度变大，处理难度比水驱采出水要大得多。油田处理含聚污水采用的处理工艺主要是采取“两级沉降一一级过滤”的常规处理工艺。第一阶段沉降主要为自然沉降和混凝沉降；第二阶段为过滤段，主要处理工艺设备是石英砂过滤罐或石英 砂磁铁矿双层过滤罐等，能够将沉降分离段不能截留的微粒杂质、乳化油等分离出来。由于采用了高浓度聚合物驱的开采方式，采出水含聚合物浓度达到800_1500mg/L，造成了采出水粘度的进一步上升，根据斯托克斯理论，当水体粘度上升时，沉降时间变长，油水分离效率降低。另外，聚合物的存在使得水体中油珠变小，聚并能力下降，聚合物在水中呈近胶体状态，增加了油珠和悬浮物的稳定性。传统的沉降过滤工艺难以满足需要，致使部分油田注水水质中油、悬浮物和细菌等超标，直接影响油田的开发效果。目前，尚无成型的处理工艺可以高效的处理高含聚采出水，急需开发高含聚污水处理工艺。微生物修复技术具有成本低、操作简便、无二次污染、治理彻底等优势，受到广泛的重视。目前，虽然国内外已经分离筛选出大量的石油降解菌株，但是由于高浓度的聚合物对微生物的生长具有毒性作用，能够耐受高浓度聚合物的石油降解菌株却不多见。这也是开发利用微生物技术处理高含聚污水工艺的最大障碍。因此，获得具有能在毒性高浓度聚合物存在条件下生长的石油降解菌株用于高含聚污水的处理具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一株石油降解菌株及其在污水处理中的应用，所述菌株能够以石油为唯一碳源生长，能够耐受高浓度的聚合物，并且能够在高浓度的聚丙烯酰胺溶液中生长。为解决上述问题，本发明采用以下技术方案一株石油降解菌株，属于有机溶剂耐受型假单胞菌，所述菌株名称为假单胞菌(Pseudomonas sp. )J1，已于2011年12月17日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址为中国，武汉，武汉大学；其保藏登记号为CCTCC NO M 2011473。所述的石油降解菌株J1，来源于大庆油田某采油厂的采出水，经富集培养、分离得到。所述的假单胞菌J1，菌落呈亮白色、圆形、边缘整齐、光滑湿润，该菌株为革兰氏阴性，杆状，该菌株的16S rDNA序列与Pseudomonas aeruginosa strain Fl菌株的相似度为
100% ο
本发明还公开了所述石油降解菌株Jl在高含聚污水中降解石油的应用方法，将所述石油降解菌株JI直接加入污水中进行培养，即可实现对石油的降解。本发明还公开了所述石油降解菌株Jl的培养方法，所述石油降解菌株Jl可以在无机盐培养基中利用石油为唯一碳源生长。进一步的，所述无机盐培养基的配方是每IOOOml去离子水中含有K2HPO4 · 3H205. 2g ；KH2PO4 3. 7g ；Na2SO4 I. Og ；MgS04 · 7H20 0. 2g ；NH4Cl 2. Og ;微量金属盐溶液 Iml ;其中，所述微量金属盐溶液配方为IOOOml去离子水中含有FeCl2 · 4H20 O. 3g，CoCl2 · 6H20O. 038g, MnCl2 · 4H20 0. 02g, ZnCl2 0. 014g, H3BO3O. 0124g, Na2MoO4 · 2H20 0. 04g, CuCl2 · 2H200. 0034go进一步的，所述无机盐培养基中加入的唯一碳源是石油，其浓度为2g/L，分离菌株 时加入利用LB固体平板。进一步的，所述LB培养基的配方为每IOOOml去离子水中含有酵母膏5g，蛋白胨5g，NaCl IOg,和琼脂粉20g,用NaOH溶液调pH值为7. O。进一步的，所述Jl的培养温度为30°C，培养摇床转速为200rpm。本发明的优点是I、本发明所述石油降解菌株Jl能够以石油为唯一碳源生长，能够耐受高浓度的聚丙烯酰胺，并且能够在高浓度的聚丙烯酰胺溶液中生长。2、本发明所提供的菌株Jl能够将石油矿化为CO2和H2O,在纯培养条件下，该菌株能在24小时内将无机盐培养基中2g/L的石油降解80%以上，菌液的浊度由OD62tl为O. I增加到最大值2. I。3、本发明所提供的菌株Jl能够在浓度高达1653mg/L的聚丙烯酰胺溶液中生长良好，以往报道的石油降解菌株在这种高浓度聚丙烯酰胺的毒性环境下很难存活，往往达不到降解石油的效果，本发明与现有的石油降解菌株相比，具有耐受高浓度聚丙烯酰胺的特点，这对于石油降解菌株在高含聚采油污水处理的实际应用中更具优势。
具体实施例方式本实施例主要提出了高浓度聚丙烯酰胺耐受型假单胞菌Jl，在高浓度聚合物存在的环境中降解石油的应用，但本发明内容不仅限于此。以下实例中所述无机盐培养基(pH 7. O)配方均为每IOOOml去离子水中含有K2HPO4 · 3H20 5. 2g, KH2PO4 3. 7g, Na2SO4 I. Og, MgSO4 · 7H20 0. 2g, NH4Cl 2. 0g，和微量金属盐溶液lml。其中，微量金属盐溶液配方为(去离子水1000ml中)=FeCl2 · 4H20 O. 3g，CoCl2 · 6H20 O. 038g, MnCl2 · 4H20 0. 02g, ZnCl2 0. 014g, H3BO3 0. 0124g, Na2MoO4 · 2H200. 04g，和 CuCl2 · 2H20 0. 0034g。以下实例中所用LB培养基配方为每IOOOml去离子水中含有酵母膏5g，蛋白胨10g, NaCl 10g，用 NaOH 溶液调 pH 值为 7.0。其中，无机盐培养基和LB培养基在使用前于121摄氏度灭菌20分钟。以下实施例所述Jl的培养温度为30摄氏度，培养摇床转速为200rpm。以下实施例中石油含量的测定按照Q/SY DQ0605-2006标准进行。实施例I :J1菌的筛选和鉴定
将取的大庆油田某采油厂采出水加入到无机盐培养基中，加入2g/L石油富集培养，培养10天后开始传代培养，培养条件与之前相同，每三天转接一次，转接10次后将培养液适当稀释后用LB固体培养基(LB培养基中加入2%(质量比)的琼脂)培养，筛选能够生长的菌株。选生长最好一株菌转接到无机盐液体培养基，加入2g/L的石油培养，得到菌株命名为菌株J1。菌落呈亮白色、圆形、边缘整齐、光滑湿润，该菌株为革兰氏阴性，杆状。上述菌株Jl的16S rDNA基因序列长度为1580个碱基，其核苷酸序列如SEQ ID NO. I所示。参照《Bergey’ s Mannual of Systematic Bacteriology》Vol. VtO 内容，根据其生理生化特征和16SrDNA基因序列，通过NCBI BLASTn程序比对，上述铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)CCTCC M 208114 与 Pseudomonas aeruginosa strain Fl 的 16S rDNA 基因序列同源为99%。鉴定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.),命名为Pseudomonas sp. Jl,并已于2011年12月17日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，其保藏登记号为CCTCCNO M 2011473。。实施例2 :含聚油井采出液的处理 样品大庆油田采油二厂某聚驱单井采出液，聚合物(聚丙烯酰胺)浓度为442mg/L，石油含量为 239mg/L，pH=7. 85;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为OD62tl=L 2的Pseudomonas sp. J120mL, 30度培养18小时,测定米出液中石油含量。结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为37mg/L，降解率为85%。实施例3 :含聚油井采出液的处理样品胜利油田某聚驱单井采出液，聚合物浓度为784mg/L，石油含量为515mg/L，pH=7. 37;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为OD62tl=L 09的Pseudomonas sp. J120mL, 30度培养18小时，测定采出液中石油含量；结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为89mg/L，降解率为83%。实施例4 :含聚油井采出液的处理样品克拉玛依油田采油二厂七东区某聚驱单井采出液，聚合物浓度为595mg/L，石油含量为 435mg/L，pH=7. 22;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为OD62tl=L I的Pseudomonas sp. J120mL, 30度培养18小时,测定采出液中石油含量；结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为29mg/L，降解率为93%。实施例5 :含聚油井采出液的处理样品大庆油田采油一厂某聚驱单井采出液，聚合物浓度为883mg/L，石油含量为378mg/L, pH=7. 49;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为0D620=0. 97的Pseudomonas sp. J120mL, 30度培养18小时,测定采出液中石油含量；
结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为75mg/L，降解率为80%。实施例6 :含聚油井采出液的处理样品大庆油田采油四厂某聚驱单井采出液，聚合物浓度为1032mg/L，石油含量为 606mg/L, ρΗ=6· 89;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为0D620=1. 23的Pseudomonas sp. J120mL, 30度培养24小时,测定采出液中石油含量；结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为98mg/L，降解率为84%。
实施例7 :含聚油井采出液的处理样品大庆油田采油六厂某聚驱单井采出液，聚合物浓度为1588mg/L，石油含量为 538mg/L, pH=8. 08;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为0D620=1. 16的Pseudomonas sp. JlOmL, 30度培养28小时，测定采出液中石油含量；结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为103mg/L，降解率为81%。实施例8 :含聚油井采出液的处理样品大庆油田采油六厂某聚驱单井采出液，聚合物浓度为1653mg/L，石油含量为 479mg/L, ρΗ=7· 57;实验方法取200mL采出液，放到500mL三角瓶中，加入细胞浓度为0D620=1. 23的Pseudomonas sp. J120mL, 30度培养30小时,测定采出液中石油含量；结果通过测定发现,经过Pseudomonas sp. Jl处理后，采出液石油含量为81mg/L，降解率为83%。
权利要求
1.一株石油降解菌株,其特征在于,所述菌株名称为假单胞菌(Pseudomonas sp. ) Jl,已于2011年12月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏登记号为CCTCC NO M2011473。
2.如权利要求I所述的石油降解菌株在油井采出液中的应用。
3.如权利要求2所述的应用，其中，所述油井采出液中含有高浓度的聚合物。
4.一种权利要求I所述石油降解菌株的培养方法，其特征在于，所述石油降解菌株可以在加入石油的无机盐培养基中利用石油为唯一碳源生长。
5.如权利要求4所述的培养方法，其中，所述无机盐培养基的配方是每IOOOml去离子水中含有 K2HPO4 3H20 5. 2g, KH2P043. 7g, Na2SO4L Og, MgSO4 7H200. 2g, NH4Cl 2. Og,和微量金属盐溶液Iml ;所述微量金属盐溶液配方为IOOOml去离子水中含有FeCl2 *4H20 0. 3g，CoCl2 *6H20 0. 038g, MnCl2 *4H20 0. 02g, ZnCl2O. 014g, H3BO3 0. 0124g, Na2MoO4 2H20 0. 04g,和 CuCl2 2H20 0. 0034g。
6.如权利要求4所述的培养方法，其中，所述石油在所述无机盐培养基中的浓度为2g/L0
7.如权利要求4-6所述的培养方法,其中,所述石油降解菌株的培养温度为30°C,培养摇床转速为200rpm。
全文摘要
本发明涉及一株石油降解菌株及其培养和应用方法，所述菌株名称为Pseudomonas sp.J1，已于2011年12月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏登记号为CCTCC NOM2011473；所述石油降解菌株J1能够在含石油的无机盐培养基中培养，并以石油为唯一碳源生长，将石油矿化为CO2和H2O，能够耐受高浓度的聚丙烯酰胺，并且能够在浓度高达1653mg/L的聚丙烯酰胺溶液中生长良好。
文档编号C12R1/38GK102816712SQ20121014554
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者许平, 盖忠辉, 蒋立民, 唐鸿志 申请人:上海交通大学, 黑龙江吉纳森生物工程股份有限公司