第1章緒論1
1.1原油微生物系統(tǒng)簡介1
1.1.1油藏1
1.1.2采油機理3
1.1.3油田中的內(nèi)源微生物群落5
1.2油田硫酸鹽還原菌簡介8
1.3硫酸鹽還原菌生理生化特征11
1.3.1硫酸鹽還原菌的細胞特征11
1.3.2硫酸鹽還原菌的可利用底物11
1.3.3硫酸鹽還原菌的培養(yǎng)12
1.4硫酸鹽還原菌的分布情況14
1.4.1在油井產(chǎn)出液中的分布15
1.4.2在污水站來水中的分布15
1.4.3在污水站出水中的分布15
1.5硫酸鹽還原菌的生理學(xué)研究17
1.5.1關(guān)鍵蛋白17
1.5.2硫酸鹽還原菌的代謝途徑17
1.6油田硫酸鹽還原菌的危害18
1.6.1對鉆井液、完井液和壓裂液的危害18
1.6.2對油田污水、注水的污染與危害19
1.6.3對金屬的腐蝕21
1.6.4對原油降解的作用21
1.7硫酸鹽還原菌的檢測技術(shù)22
1.7.1檢測預(yù)處理22
1.7.2測試技術(shù)23
1.8控制方法23
1.8.1鉆井液、完井液、壓裂液中SRB控制技術(shù)23
1.8.2油田污水系統(tǒng)中SRB控制技術(shù)24
1.9硫酸鹽還原菌分子生物學(xué)研究現(xiàn)狀26
1.9.116S rRNA基因序列分析28
1.9.2變性梯度凝膠電泳28
1.9.3熒光原位雜交29
1.9.4末端限制性片段長度多態(tài)性29
1.9.5存在的問題與展望30
1.10油田硫酸鹽還原菌的應(yīng)用30
1.10.1生物修復(fù)30
1.10.2硫酸鹽還原菌處理有機廢水32
1.10.3硫酸鹽還原菌在石油開采中的應(yīng)用33
1.10.4硫酸鹽還原菌在燃料脫硫中的應(yīng)用34
1.11硫酸鹽還原菌的概述展望35
第2章硫酸鹽還原菌的分類36
2.1傳統(tǒng)分類36
2.1.1革蘭氏陽性產(chǎn)芽孢硫酸鹽還原菌38
2.1.2嗜熱硫酸鹽還原菌39
2.1.3革蘭氏陰性嗜溫硫酸鹽還原菌41
2.1.4嗜熱古細菌硫酸鹽還原菌42
2.2依據(jù)硫酸鹽還原菌對有機物的利用情況分類43
2.3化學(xué)分類45
2.4分子分類46
2.5油藏中常見的硫酸鹽還原菌屬51
2.6地面系統(tǒng)常見的硫酸鹽還原菌屬51
2.7本章小結(jié)51
第3章油田硫酸鹽還原菌種群組成及生態(tài)分布規(guī)律53
3.1微生物群落分析的方法和手段53
3.1.1微生物分子生態(tài)學(xué)研究方法53
3.1.2微生物蛋白質(zhì)組學(xué)表達譜研究57
3.2石油儲層特征58
3.3油田微生物種類及研究進展58
3.3.1常見微生物類群58
3.3.2油田硫酸鹽還原菌的分布規(guī)律64
3.3.3油田注水系統(tǒng)中的硫酸鹽還原菌64
3.3.4鐵細菌的危害67
3.3.5腐生菌的危害69
3.4不同溫度油藏硫酸鹽還原菌的分布特征69
3.4.1總DNA提取70
3.4.2PCR擴增70
3.4.3變性梯度凝膠電泳71
3.4.416S rRNA基因克隆文庫的構(gòu)建74
3.4.5dsrAB功能基因克隆文庫的構(gòu)建75
3.4.6典型對應(yīng)分析75
3.4.7SRB組成及16S rRNA系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析75
3.4.8dsrAB功能基因系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析79
3.4.9典型對應(yīng)分析80
3.5葡萄花油田地面系統(tǒng)硫酸鹽還原菌的分布特征81
3.5.1葡三聯(lián)井口和地面系統(tǒng)硫酸鹽還原菌的分布特征81
3.5.2葡三聯(lián)地面污水處理系統(tǒng)硫酸鹽還原菌的來源與組成分析82
3.5.3葡四聯(lián)地面污水處理系統(tǒng)硫酸鹽還原菌的分布特征83
3.5.4葡四聯(lián)地面污水處理系統(tǒng)中的微生物群落組成分析84
3.6硫酸鹽還原菌在自然界硫循環(huán)中的作用85
3.7本章小結(jié)86
第4章油田硫酸鹽還原菌的基因組學(xué)和蛋白組學(xué)研究87
4.1基因組學(xué)的研究87
4.1.1硫酸鹽的新陳代謝88
4.1.2氫化酶89
4.1.3跨膜電子導(dǎo)電復(fù)合物90
4.2硫酸鹽還原菌蛋白質(zhì)組學(xué)研究93
4.3SRB的氫化酶93
4.4SRB的電子傳遞蛋白94
4.4.1細胞色素類94
4.4.2黃素蛋白類95
4.4.3鐵硫蛋白類95
4.4.4其他可溶的氧化還原蛋白和電子載體96
4.4.5整合在膜上的電子傳遞體97
4.5本章小結(jié)99
第5章硫酸鹽還原菌的硫循環(huán)及代謝途徑研究101
5.1硫酸鹽還原途徑101
5.1.1硫酸鹽的運輸102
5.1.2硫酸鹽的激活102
5.1.3APS的還原102
5.1.4亞硫酸鹽的還原104
5.2能量儲存與膜復(fù)合物105
5.2.1QmoABC和DsrMKJOP膜復(fù)合物105
5.2.2其他儲能復(fù)合物106
5.2.3可溶性途徑和電子分岔112
5.3富含細胞色素與缺乏細胞色素的硫酸鹽還原菌114
5.3.1氫和甲酸酯循環(huán)116
5.3.2周質(zhì)、細胞質(zhì)氫化酶和甲酸脫氫酶117
5.3.3細胞色素c和相關(guān)的膜復(fù)合物118
5.4其他硫循環(huán)過程120
5.4.1硫代硫酸鹽的還原120
5.4.2硫化合物的歧化120
5.4.3其他電子受體121
5.4.4發(fā)酵和間質(zhì)代謝122
5.4.5氧還原和氧化應(yīng)激反應(yīng)123
5.5硫酸鹽還原菌代謝過程的影響因素125
5.5.1不同初始pH值對硫酸鹽還原的影響126
5.5.2不同COD/SO2-4值對硫酸鹽還原的影響127
5.5.3Fe2 投加量對硫酸鹽還原的影響128
5.5.4不同NO-3/SO2-4值對硫酸鹽還原的影響129
5.6本章小結(jié)130
第6章硫酸鹽還原菌的檢測技術(shù)131
6.1硫酸鹽還原菌檢測技術(shù)分類131
6.1.1傳統(tǒng)檢測技術(shù)131
6.1.2基于SRB特征物質(zhì)的檢測方法132
6.1.3基于SRB細胞的檢測方法133
6.1.4基于SRB遺傳標(biāo)志的檢測方法134
6.2硫酸鹽還原菌快速定量檢測方法135
6.2.1管壁和罐壁附著型SRB定量檢測136
6.2.2厭氧全過程的倍比稀釋純培養(yǎng)計數(shù)工藝138
6.2.3MPN-PCR定量檢測方法143
6.2.4基于real time-PCR定量檢測研究151
6.3SRB-HX-7新型快速硫酸鹽還原菌測試瓶現(xiàn)場試驗164
6.3.1先期硫酸鹽還原菌檢測試驗情況164
6.3.2全面硫酸鹽還原菌檢測試驗情況165
6.3.3試驗結(jié)果分析166
6.4本章小結(jié)167
第7章硫酸鹽還原菌在微生物采油中的應(yīng)用研究169
7.1微生物采油技術(shù)的特點169
7.1.1微生物采油的作用機理169
7.1.2微生物采油技術(shù)的優(yōu)缺點170
7.2微生物采油應(yīng)用現(xiàn)狀170
7.3本源微生物采油技術(shù)171
7.3.1基本原理171
7.3.2本源微生物采油技術(shù)的特點172
7.3.3本源微生物采油技術(shù)的發(fā)展趨勢172
7.3.4本源微生物驅(qū)礦場試驗173
7.4外源微生物采油技術(shù)177
7.5微生物強化采油及抑制SRB的研究178
7.5.1油田水驅(qū)過程中SRB的組成和群落動態(tài)變化178
7.5.2重組施氏假單胞菌抑制SRB的研究181
7.5.3地衣芽孢桿菌抑制SRB的研究186
7.5.4土著銅綠假單胞菌的生物強化采油及微生物群落分析188
7.6SRB和NRB競爭排斥試驗研究191
7.6.1試驗部分192
7.6.2結(jié)果及分析192
7.7本章小結(jié)194
第8章油田硫酸鹽還原菌的控制技術(shù)195
8.1油田硫酸鹽還原菌的控制方法195
8.1.1物理法控制195
8.1.2化學(xué)法控制198
8.1.3生物法控制203
8.2生物法控制SRB的作用機理206
8.2.1光自養(yǎng)硫氧化作用機理206
8.2.2化能自養(yǎng)硫氧化作用機理207
8.2.3硫生物氧化動力學(xué)209
8.2.4間接生物法抑制機理212
8.3反硝化抑制SRB的研究現(xiàn)狀212
8.3.1油田硫循環(huán)機理212
8.3.2抑制機理213
8.3.3SRB控制技術(shù)思路及策略216
8.4葡三聯(lián)地面污水系統(tǒng)中SRB生態(tài)抑制研究218
8.4.1SRB生態(tài)抑制現(xiàn)場試驗218
8.4.2微生物群落組成分析225
8.5油田回注水系統(tǒng)SRB活性生態(tài)調(diào)控研究228
8.5.1反硝化抑制SRB活性生態(tài)調(diào)控及種群動態(tài)演替研究229
8.5.2原水反硝化抑制試驗效果241
8.5.3SRB生態(tài)抑菌劑的研制250
8.5.4生態(tài)抑菌劑和抑菌陶粒聯(lián)合抑制室內(nèi)連續(xù)流試驗252
8.5.5聯(lián)合抑制SRB活性現(xiàn)場水抑制效果269
8.5.6回注水系統(tǒng)SRB活性生態(tài)抑制調(diào)控策略及技術(shù)經(jīng)濟分析274
8.6本章小結(jié)283
第9章油田硫酸鹽還原菌的腐蝕作用284
9.1SRB腐蝕的理論機理285
9.1.1SRB腐蝕的理論分類285
9.1.2SRB對金屬的腐蝕行為290
9.2腐蝕的影響因素297
9.2.1流速對腐蝕的影響298
9.2.2pH值對腐蝕的影響300
9.2.3溫度對腐蝕的影響301
9.2.4溶解氧對腐蝕的影響302
9.2.5CO2對腐蝕的影響303
9.2.6H2S對腐蝕的影響305
9.2.7Cl-對腐蝕的影響305
9.2.8細菌對腐蝕的影響306
9.2.9其他影響307
9.3腐蝕檢測技術(shù)308
9.3.1國外套管腐蝕檢測技術(shù)309
9.3.2國外套管腐蝕檢測技術(shù)發(fā)展趨勢313
9.3.3國外管道內(nèi)腐蝕檢測技術(shù)的發(fā)展314
9.4本章小結(jié)317
第10章油田硫酸鹽還原菌在污水處理中的應(yīng)用研究319
10.1硫酸鹽還原菌應(yīng)用于污水處理的基礎(chǔ)原理319
10.1.1硫酸鹽還原菌319
10.1.2硫酸鹽還原和生物反應(yīng)器構(gòu)型的生物動力學(xué)321
10.1.3硫酸鹽還原菌在環(huán)境工程技術(shù)中的應(yīng)用325
10.2硫酸鹽還原菌對油田高含鐵采出水的凈化作用326
10.2.1硫酸鹽還原菌除鐵原理326
10.2.2硫酸鹽還原菌的凈化作用326
10.3硫酸鹽還原菌降解采油污水中聚丙烯酰胺的試驗研究328
10.3.1pH值對PAM降解效果的影響329
10.3.2溫度對PAM降解效果的影響330
10.3.3PAM質(zhì)量濃度對PAM降解效果的影響330
10.3.4接種量對PAM降解效果的影響331
10.3.5培養(yǎng)時間對PAM降解效果的影響331
10.4油砂廢水生物處理過程中硫酸鹽還原菌及其活性的研究333
10.4.1生物反應(yīng)器的COD和硫酸鹽及氮的去除334
10.4.2OSPW生物膜中SRB的電位活性335
10.4.3SRB的功能多樣性336
10.5石油廢水中重金屬生物沉淀和石油生物降解集成技術(shù)337
10.5.1用于重金屬沉淀和石油降解的集成系統(tǒng)338
10.5.2集成系統(tǒng)運行情況338
10.6缺氧海洋沉積物中石油烴的生物修復(fù)341
10.6.1沉積物特征342
10.6.2生物修復(fù)試驗342
10.7微生物系統(tǒng)工藝處理強堿三元采出水現(xiàn)場中試試驗345
10.7.1試驗?zāi)康?45
10.7.2強堿三元采出水微生物系統(tǒng)工藝，達到大慶油田聚驅(qū)高滲透注水水質(zhì)現(xiàn)場試驗345
10.7.3強堿三元采出水微生物系統(tǒng)工藝，達到大慶油田聚驅(qū)低滲透注水水質(zhì)現(xiàn)場試驗349
10.7.4BESI微生物一體化反應(yīng)器有機物降解分析351
10.7.5BESI微生物一體化反應(yīng)器群落演替分析355
10.8本章小結(jié)357
第11章硫酸鹽還原菌在含油污泥和土壤修復(fù)中的應(yīng)用358
11.1石油烴降解的研究358
11.1.1石油污染的產(chǎn)生和危害358
11.1.2石油烴污染的厭氧生物修復(fù)技術(shù)研究359
11.1.3石油烴厭氧降解菌360
11.1.4石油烴的微生物厭氧降解機制361
11.2厭氧降解混合菌KLA14-2修復(fù)石油污染土壤的研究367
11.2.1主要設(shè)備與試劑367
11.2.2厭氧降解混合菌KLA14-2降解原油的影響因素368
11.2.3厭氧降解混合菌KLA14-2對原油的降解特性分析373
11.3江漢油田區(qū)典型農(nóng)田土壤烴類降解微生物的研究375
11.3.1土壤PAHs含量及理化性質(zhì)376
11.3.2混合克隆文庫中bssA序列及其末端限制性片段組成376
11.4本章小結(jié)377
參考文獻378
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