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海洋溢油事故发生后,残存的石油烃会长期滞留在海洋环境中,不仅对海洋生态系统造成了巨大的持久性损害,也严重的危及了人类健康,海洋溢油环境的修复迫在眉睫。采用微生物修复技术处理海洋溢油已经成为国内外研究的热点。但如何在海洋环境中避免微生物流失、提高微生物的环境耐受性及降解效率,依旧是该技术需要突破难点。而固定化微生物技术的应用可以解决这些问题。因此本论文采用包埋固定化菌藻体系降解原油,以期为海洋溢油固定化生物修复的实际应用与推广提供理论基础和技术支撑。本论文在筛选出一组石油烃降解菌的基础上,构建高效石油烃降解菌群,并将其与具有石油烃降解效果的微藻进行复配,构建菌藻复配体系。分别对菌群、微藻和菌藻复配体系进行包埋固定化。以原油的降解率为指标,研究了环境因素(原油浓度、盐度、pH、温度和降解时间)对6种原油降解微生物降解效果的影响。在最佳降解条件下,评价了它们对石油烃的降解特性。最后在模拟海洋环境中,考察了包埋固定化菌藻体系对原油的降解性能。所取得的主要结论如下:(1)筛选出5株石油烃降解菌和1株对石油烃有降解效果的微藻。5个菌株分别属于微杆菌(Exiguobacterium sp.ASW-1),铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa ASW-2),产碱杆菌(Alcaligenes sp.ASW-3,Alcaligenes sp.ASS-1)和芽孢杆菌(Bacillus sp.ASS-2);1株微藻为普通小球藻(Chlorejla vulgaris LH-1)。高效混合菌群由5株菌按等量原则配制而成;菌藻复配体系按藻液与菌液体积比为2:1构建。在最佳降解条件下,游离菌群、游离藻和游离菌藻对原油的降解率分别可达60.39%,30.72%,和68.94%。采用GC/MS对游离微生物降解原油特性进行了分析,实验结果表明游离菌群和游离菌藻降对C12-C32的正构烷烃降解率为53.50%和78.73%,高于对16种具有代表性的多环芳烃的降解率(分别为40.62%和48.70%)而游离藻对两类组分的降解能力差异较小,均在33%左右。(2)采用海藻酸钠-活性炭-CaCl2作为包埋固定化载体材料,最佳包埋方案为海藻酸钠2.5%、活性炭0.5%、CaCl2 3%(溶液质量百分比),交联时间为24h。在最佳降解条件下,固定化菌群、固定化藻和固定化菌藻对原油的降解率分别为67.03%,37.34%和73.96%,相对于游离状态有一定提高。对固定化微生物降解原油特性的测定结果表明,固定化后,微生物对C12-C32正构烷烃的降解率明显提高,但对16种多环芳烃的降解效果改善不明显。(3)考察了原油浓度、盐度、pH、温度和降解天数等对石油烃降解微生物降解原油的影响。结果表明,无论是在游离或是固定化状态下,菌藻体系对环境的耐受范围相对于菌群、小球藻LH-1均有所扩大。环境因素对包埋固定化后混合菌群、小球藻LH-1和菌藻体系降解原油的影响均小于游离状态的情况。(4)室内模拟研究结果表明,在模拟实验条件下,固定化菌藻对原油具有明显的降解效果。固定化菌藻对原油的降解效率随时间的延长显著增大,在实验时间为7d对原油的降解效率达到了50%左右。