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1、微生物实验微生物实验微生物与环境 微生物：一些个体体积微小、单个细胞或个体结构非常简微生物：一些个体体积微小、单个细胞或个体结构非常简 单的多单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的统称细胞，甚至无细胞结构的低等生物的统称。 特点：特点：1.1.通常不能被肉眼直接分辨，必须借助光学显微镜甚至通常不能被肉眼直接分辨，必须借助光学显微镜甚至 电电子显微镜才能观察子显微镜才能观察。 2. 2.类群庞大类群庞大 既包括病毒、原核生物、真菌、单细胞藻类、既包括病毒、原核生物、真菌、单细胞藻类、原生动物和低等的后生动物原生动物和低等的后生动物。 净化空气的装置净化空气的装置固体废气物的处理装置固体废气物的处
2、理装置合成有机物的降解的作用 化学农药：因为有很多农药在土壤中是十分稳定的，如化学农药：因为有很多农药在土壤中是十分稳定的，如: :有机氯农有机氯农药药DDTDDT、狄氏剂等都很难被微生物降解，可在土壤中保持数年，经、狄氏剂等都很难被微生物降解，可在土壤中保持数年，经过大量的积累，导致环境的严重污染过大量的积累，导致环境的严重污染 许多研究证明，绝大部分农药在环境生物群落的作用下，能够或快许多研究证明，绝大部分农药在环境生物群落的作用下，能够或快或慢的降解，最主要的降解者是细菌和真菌。或慢的降解，最主要的降解者是细菌和真菌。 作用类型：去毒、作用类型：去毒、 降解降解（复杂变为简单，或彻底分解
3、为（复杂变为简单，或彻底分解为COCO2 2、H H2 2O O、NHNH3 3、ClCl- -等，如等，如果完全被分解成无机化合物，即称为农药的矿化）果完全被分解成无机化合物，即称为农药的矿化）. . 活化作用活化作用（无毒或毒性低的转化为有毒或毒性更强的化合物，如转（无毒或毒性低的转化为有毒或毒性更强的化合物，如转化为除草剂等对杂草及昆虫有毒害作用的物质）化为除草剂等对杂草及昆虫有毒害作用的物质）. . 失去活化性失去活化性（一些微生物能将这些化合物转化为其他的无毒化合物，（一些微生物能将这些化合物转化为其他的无毒化合物，使其失去活化性而不再呈现农药的毒性）使其失去活化性而不再呈现农药的毒
4、性）. . 结合作用结合作用（微生物的细胞代谢产物与农药结合，形成更为复杂的物（微生物的细胞代谢产物与农药结合，形成更为复杂的物质）质）. . 改变毒性谱改变毒性谱（有些农药对一类有机体有毒，当被微生物代谢后，虽（有些农药对一类有机体有毒，当被微生物代谢后，虽然消除了对原作用生命体的毒性作用，但其转化产物却能抑制另一然消除了对原作用生命体的毒性作用，但其转化产物却能抑制另一类有机体的生命活动）类有机体的生命活动）. . 合成洗涤剂合成洗涤剂: : 它不仅在家庭生活中，且在许多工业生产如它不仅在家庭生活中，且在许多工业生产如纤维、纺织、造纸、食品、皮革、金属洗涤等行业大量使纤维、纺织、造纸、食品
5、、皮革、金属洗涤等行业大量使用。其基本成分是表面活性剂，现在洗涤剂的结构中合成用。其基本成分是表面活性剂，现在洗涤剂的结构中合成了烷基苯磺酸盐了烷基苯磺酸盐LASLAS，提高了它的降解速率。方法：，提高了它的降解速率。方法：LASLAS在微生物的作用下，通过烷基氧化、苯环裂解、脱磺酸作在微生物的作用下，通过烷基氧化、苯环裂解、脱磺酸作用以及微生物的共代谢作用得到降解。用以及微生物的共代谢作用得到降解。 塑料塑料: :聚氯乙烯合成的高分子化合物，塑料制品中都添加聚氯乙烯合成的高分子化合物，塑料制品中都添加了增塑剂，这正是微生物的主要作用对象。塑料聚合物先了增塑剂，这正是微生物的主要作用对象。塑料
6、聚合物先经过不同程度的光解作用后再经生物降解可加快其矿化。经过不同程度的光解作用后再经生物降解可加快其矿化。 多氯联苯多氯联苯PCB:PCB:米糠油事件，作为稳定剂使用广泛如润滑油、米糠油事件，作为稳定剂使用广泛如润滑油、油漆等，它是一种致癌因子，主要作用于皮肤、肝脏、神油漆等，它是一种致癌因子，主要作用于皮肤、肝脏、神经、骨骼等，方法：先经过厌氧菌作用（对经、骨骼等，方法：先经过厌氧菌作用（对PCBPCB起脱氯作起脱氯作用）再由好氧菌接着分解。脱氯菌释放氢，氢又被氢细菌用）再由好氧菌接着分解。脱氯菌释放氢，氢又被氢细菌消耗，使脱氯菌继续脱氯，共代谢作用、降解性质粒以及消耗，使脱氯菌继续脱氯，
7、共代谢作用、降解性质粒以及微生物之间的互生关系，使其降解、矿化。微生物之间的互生关系，使其降解、矿化。微生物强化采油技术微生物强化采油技术 石油是一种非再生的能源，经过一次采油和二次采油后，地层石油是一种非再生的能源，经过一次采油和二次采油后，地层中仍有约中仍有约60%60%70%70%的原油无法开采出来。如何提高采收率，的原油无法开采出来。如何提高采收率，从地下采出更多的原油，多年来一直是许多国家不断研究的课从地下采出更多的原油，多年来一直是许多国家不断研究的课题。目前普遍采用的是用化学方法开采原油，如碱、表面活性题。目前普遍采用的是用化学方法开采原油，如碱、表面活性剂、聚合物组成的剂、聚合
8、物组成的ASPASP三元复合驱油体系。三元复合驱油体系。 用微生物提高采收率技术也可以称为四次采油技术或微生物强用微生物提高采收率技术也可以称为四次采油技术或微生物强化采油化采油(MEOR(MEOR，Microbial Enhanced Oil Recovery)Microbial Enhanced Oil Recovery)技术，它是指技术，它是指利用微生物生产有用的代谢产品或者利用微生物能够分解碳氢利用微生物生产有用的代谢产品或者利用微生物能够分解碳氢化合物的性能，从而提高原油采收率的技术。化合物的性能，从而提高原油采收率的技术。 微生物强化采油技术主要包括两类微生物强化采油技术主要包括两
9、类2 2：一类是利用微生物产：一类是利用微生物产品如生物聚合物和生物表面活性剂作为油田用化学剂进行驱油，品如生物聚合物和生物表面活性剂作为油田用化学剂进行驱油，称为微生物地上发酵提高采收率工艺，即生物工艺法，目前该称为微生物地上发酵提高采收率工艺，即生物工艺法，目前该技术在国内外已趋成熟；另一类是利用微生物及其代谢产物提技术在国内外已趋成熟；另一类是利用微生物及其代谢产物提高采收率，主要是利用微生物地下发酵和利用油层中固有微生高采收率，主要是利用微生物地下发酵和利用油层中固有微生物的活力，称为微生物地下发酵提高采收率方法。一般说微生物的活力，称为微生物地下发酵提高采收率方法。一般说微生物采油是
10、指利用微生物地下发酵提高采收率的方法。物采油是指利用微生物地下发酵提高采收率的方法。 用于采油的微生物可分为油层中固有的微生物和从外部注入的用于采油的微生物可分为油层中固有的微生物和从外部注入的微生物两种微生物两种 。 微生物强化采油技术的优点及应用条件微生物强化采油技术的优点及应用条件微生物强化采油技术的优点及应用条件微生物强化采油技术的优点及应用条件 微生物强化采油技术与其它三次采油方法相比具有以下优点微生物强化采油技术与其它三次采油方法相比具有以下优点2,132,13：(1)(1)注入的微生物和培养基价格便宜，成本低，来源广，注入的微生物和培养基价格便宜，成本低，来源广，容易获得，便于应
11、用，可以针对具体的油藏灵活调整微生物配方；容易获得，便于应用，可以针对具体的油藏灵活调整微生物配方；(2)(2)微生物具有自我复制功能，注入到有油藏中的细菌通过生长、微生物具有自我复制功能，注入到有油藏中的细菌通过生长、繁殖，可以在一个很长的时期内起作用；繁殖，可以在一个很长的时期内起作用；(3)(3)几种机理同时起作用，几种机理同时起作用，效果显著，因此在矿场试验中往往将具有不同功能的细菌一起注效果显著，因此在矿场试验中往往将具有不同功能的细菌一起注入地下，使它们共同起作用；入地下，使它们共同起作用；(4)(4)设备与注入工艺简单，与注水驱设备与注入工艺简单，与注水驱替注入方式类似，微生物采
12、油矿场试验不需要大型地面设备，注替注入方式类似，微生物采油矿场试验不需要大型地面设备，注入工艺也很简单，因此，施工非常方便，成本低廉；入工艺也很简单，因此，施工非常方便，成本低廉；(5)(5)不会对地不会对地层产生伤害、引起油和水品质明显下降，也不会引起明显的结垢层产生伤害、引起油和水品质明显下降，也不会引起明显的结垢腐蚀或堵塞等问题；腐蚀或堵塞等问题；(6)(6)微生物只在需要它的地方繁殖并产生代谢微生物只在需要它的地方繁殖并产生代谢产物，针对性较强；产物，针对性较强；(7)(7)微生物体积小，运移能力强，能进入其它微生物体积小，运移能力强，能进入其它驱油工艺不能触及到的油层中的死角和裂缝；
13、驱油工艺不能触及到的油层中的死角和裂缝；(8)(8)产物可以降解，产物可以降解，不污染环境；不污染环境；(9)(9)可开采各种类型的原油，尤其对重质原油效果优可开采各种类型的原油，尤其对重质原油效果优异。异。安全安全现状与前景 我国先后从美国、加拿大引进微生物产品和微生物采油技术，从多方面我国先后从美国、加拿大引进微生物产品和微生物采油技术，从多方面来加快我国微生物采油技术的发展。先导性试验的油田增多，推广速度来加快我国微生物采油技术的发展。先导性试验的油田增多，推广速度加快。先后在新疆、大庆、扶余、大港、胜利、冀东、辽河、江汉等油加快。先后在新疆、大庆、扶余、大港、胜利、冀东、辽河、江汉等油
14、田开展了微生物采油技术的推广应用，田开展了微生物采油技术的推广应用， 中科院上海有机所和北京微生物所、南开大学、山东大学等科研单位参中科院上海有机所和北京微生物所、南开大学、山东大学等科研单位参加了与油田有关的联合研究工作，为室内试验尽快转入矿场试验发挥了加了与油田有关的联合研究工作，为室内试验尽快转入矿场试验发挥了积极作用。积极作用。 微生物强化采油技术的研究应用前景微生物强化采油技术的研究应用前景微生物强化采油技术的研究应用前景微生物强化采油技术的研究应用前景 微生物强化采油技术经过半个多世纪的发展已日趋成熟。世界上许多国微生物强化采油技术经过半个多世纪的发展已日趋成熟。世界上许多国家都开
15、展了这项技术的研究试验，大都获得了比较满意的增产效果，尤家都开展了这项技术的研究试验，大都获得了比较满意的增产效果，尤其对于稠油的开采，更是其它方法无法比拟的。我国绝大多数油田都进其对于稠油的开采，更是其它方法无法比拟的。我国绝大多数油田都进入了三次采油阶段，有一些油田的化学驱油也已经开展了十几年，产出入了三次采油阶段，有一些油田的化学驱油也已经开展了十几年，产出液含水已经比较高，必须考虑用微生物技术进行采油。同时我国稠油资液含水已经比较高，必须考虑用微生物技术进行采油。同时我国稠油资源分布很广，地质储量达源分布很广，地质储量达16.416.4亿吨，陆地稠油约占石油总资源的亿吨，陆地稠油约占石
16、油总资源的20%20%以以上，这更为微生物采油提供了广阔的应用前景。上，这更为微生物采油提供了广阔的应用前景。 痕量气体痕量气体P P1111、哈龙、哈龙P P1111、“33211”“33211”工程工程P P2222 痕量气体：指总数为痕量气体：指总数为106106个分子中只有一个待研究分子，个分子中只有一个待研究分子， 在大气中比正常大气在大气中比正常大气组成气体的相对含量要低得多的气体，如大气中的组成气体的相对含量要低得多的气体，如大气中的COCO、N N2 2O O、SOSO2 2、O O3 3、NONO、NONO2 2、CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2S S、卤化物、有
17、机化物等等都属于痕量气体。它们中有一些、卤化物、有机化物等等都属于痕量气体。它们中有一些是天然排放的，但由于人类活动大量排放各种痕量粒种，这些痕量粒种受到各是天然排放的，但由于人类活动大量排放各种痕量粒种，这些痕量粒种受到各种物理的、化学的、生物的、地球过程的作用并参与生物地球化学的循环，对种物理的、化学的、生物的、地球过程的作用并参与生物地球化学的循环，对全球大气环境及生态引起重大的影响，例如光化学烟雾、酸雨、温室效应、臭全球大气环境及生态引起重大的影响，例如光化学烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层破坏等无不与痕量气体有关。氧层破坏等无不与痕量气体有关。 哈龙（哈龙（HalonHalon的音译的音
18、译) )，就是我们平常所说的，就是我们平常所说的12111211和和13011301的商品名称，它属于一的商品名称，它属于一类称为卤代烷的化学品，主要用作灭火药剂。它通过破坏燃烧或爆炸的复杂的类称为卤代烷的化学品，主要用作灭火药剂。它通过破坏燃烧或爆炸的复杂的化学链式反应来达到灭火的目的。消防行业广泛使用的哈龙灭火剂是损耗臭氧化学链式反应来达到灭火的目的。消防行业广泛使用的哈龙灭火剂是损耗臭氧的物质。人们用哈龙灭火器救火或训练时，哈龙气体就自然排放到大气中。哈的物质。人们用哈龙灭火器救火或训练时，哈龙气体就自然排放到大气中。哈龙含有氯和溴，在大气中受到太阳光辐射后，分解出氯、溴的自由基，这些化
19、龙含有氯和溴，在大气中受到太阳光辐射后，分解出氯、溴的自由基，这些化学活性基团与臭氧结合夺去臭氧分子中的一个氧原子，引发一个破坏性链式反学活性基团与臭氧结合夺去臭氧分子中的一个氧原子，引发一个破坏性链式反应，使臭氧遭到破坏，从而降低臭氧浓度，产生臭氧洞。哈龙在大气中的存活应，使臭氧遭到破坏，从而降低臭氧浓度，产生臭氧洞。哈龙在大气中的存活寿命长达数十年，它在平流层中对臭氧层的破坏作用将持续几十年甚至更长时寿命长达数十年，它在平流层中对臭氧层的破坏作用将持续几十年甚至更长时间。因此哈龙对臭氧层的破坏作用是巨大的。科学研究证明，哈龙是破坏臭氧间。因此哈龙对臭氧层的破坏作用是巨大的。科学研究证明，哈龙是破坏臭氧层的主要元凶之一。层的主要元凶之一。 “ “十五十五” ”期间，国家继续把淮河、辽河、海河、太湖、滇池、巢湖（期间，国家继续把淮河、辽河、海河、太湖、滇池、巢湖（“ “三河三湖三河三湖” ”），），酸雨和二氧化硫控制区（酸雨和二氧化硫控制区（“ “两控区两控区” ”），北京市（一市）和渤海（一海）污染防治，），北京市（一市）和渤海（一海）污染防治，即即“33211”“33211”工程工程谢谢!结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！19
