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随着船舶运输行业的发展,船舶油污舱底水对海洋环境产生破坏的问题正逐步受到人们的重视。这种油污水含有大量乳化油及石油烃类污染物,如果不加处理,任意排放,污水进入水体或土壤后,会给生态环境和人类健康带来巨大的潜在威胁。目前,处理船舶舱底含油污水的常用手段主要包括物理法、化学法和生物法,生物法虽具有安全可靠、成本低、处理效果好、无二次污染的特点,但主要应用在土壤污染的治理研究中,应用生物法处理船舶油污舱底水的研究鲜见。本文从油污舱底水环境中分离筛选降解菌,按照其属性在生物池装置中进行分类研究,优化降解条件,研究降解特性,评估石油烃污染物的去除效果,验证生物池装置的生物降解能力,为生物法清除船舶油污舱底水提供理论依据和技术支持。主要研究内容如下:(1)从一艘供给船产生的油污舱底水中驯化、分离出5株好氧菌和1株厌氧菌,分别命名为S1~S5和SG-1。测定其降解率后,发现其中菌株S1、S2、S5、和SG-1的降解率较高,该4株优势菌16S r DNA的分子鉴定结果为:S1菌株为Bacillus toyonensis,S2菌株为Bacillus licheniformis,S5菌株为Bacillus albus,SG-1为Rhodopseudomonas palustris。对好氧菌进行了复合菌群的构建,其中菌群S15对柴油的7 d降解率高达83.12%,作为后续研究的对象。(2)以厌氧菌SG-1为研究对象,通过单因素实验筛选出影响菌株降解率的显著因素,继而通过响应面(RSM)优化得到最佳降解条件:在温度为29.85℃、p H为6.94以及接种量为6.08%时,最大降解率为89.0456%,实际实验所得值为88.95%,响应面预测数据可靠。(3)以菌群S15为研究对象,在不同环境因素下,经实验优化后,菌群S15的最佳生长温度为35℃、盐度为4 g·L-1以内,最佳p H值为7.5。在表面活性剂的作用下,菌群表现出极高的乳化能力(80%以上)和CSH值(50%以上),生物表面活性剂在降解过程对石油烃污染物起到乳化增溶的作用,促进菌群对柴油的摄取和降解。经气相色谱(GC-FID)检测,菌群S15对短链烷烃C10~C13的降解效果最佳,7 d平均降解率达到97.84%,对中链、长链烷烃的平均降解率分别是80.73%和81.57%。(4)菌株SG-1对柴油污染物降解动力学方程为:lnc=-0.0215t+3.7587。生物池装置对致癌物质菲(PHE)在24 h内的有效降解率达到75%。经生物池装置处理后的船舶油污舱底水中柴油污染物的平均值为13.92 mg·L-1,符合《船舶水污染物排放控制标准》要求;COD的平均含量为29.5 mg·L-1,平均去除率为89.1%,符合国家一级排放标准。