硝酸盐还原菌抑制硫酸盐还原菌
硫酸盐还原菌影响因素(补充版)
SRB影响因素
2. SRB 与非 SRB菌种的竞争
产乙酸细菌 AB: 产乙酸细菌是有机物厌氧消化过程中的重要菌 种, 它们可以将厌氧消化过程的发酵酸化阶段的重要产物挥发性 脂肪酸 VFA 进一步转化为乙酸 ,但是在硫酸盐还原系统中产乙酸 细菌却可以和 SRB 竞争使用挥发性脂肪酸及乙醇等有机底物 。 Visser 等人指出即使在硫酸盐充足的情况下产乙酸细菌AB 也会 对 SRB 形成有力的竞争 。
硫酸盐还原菌的影响因素
麦香
2.不同 COD/SO 2-4比值对硫酸盐还原的影响
试验中发现在 COD/SO 4 2- 比值小于 2 时 ,SRB 不能将 SO 4 2- 完全还 原 ,在比值为1 时 ,SRB 所降解的 COD 的比例缓慢上升, COD 去除率缓 慢下降。但是 SO 4 2 - 的去除率却保持在 60%左右.笔者认为造成这种 现象的原因有三个: 其一是在 SRB与MPB 的竞争中 ,SRB 有热力学优势, 但它生长缓慢,在基质不足时, 要较长时间才能成为优势菌种 ;其二是 在此体系中要产生硫化氢, 它对 MPB 有毒害作用 ,但对 SRB 的毒性较 小。所以 ,随运行时间的加 ,MPB 数量越来越少 ,SRB 数量增加虽不显 著,但相对来说逐渐成为优势菌种 。其三是 SO 4 2 -的还原是在SRB 体 内进行,COD 和 SO 4 2 - 要渗透到细菌体内才能进行硫酸盐的还原 。 COD 和 SO 4 2 -的渗透能力不同 ,使 COD/SO 4 2 - 比值在体内要比体外 低 ,达不到理论值 ,故不能将 SO 4 2 - 完全还原。
H2S含量控制
H2S限值(300 mg/L )
H2S含种的竞争
产甲烷细菌 MPB: 产甲烷菌是厌氧消化系统中最重要的菌种, 它 们可以利用有机物厌氧消化过程所产生的氢及乙酸等而产生甲 烷 ,从而最终完成有机物的厌氧消化过程。但是在硫酸盐还原系 统中 MPB 却会和 SRB 竞争乙酸等电子供体。又因为在一般情况 下有机物厌氧消化过程中有 70 % 的 COD 要经过乙酸的形式而 降解 , 所以提高 SRB 对乙酸的竞争能力也是有机底物的利用问 题的关键 。
控制硫化物产生的方法
控制硫化物产生的方法有两大类：抑制生物性硫化物的产生及沉淀硫化物避免硫化氢的释放
第一类分为微生物氧化和化学氧化。
微生物氧化：提高可氧化还原可能性及抑制SRB（硫酸盐还原菌），曝气、添加硝酸盐和亚硝酸盐，促进NR-SOB（硝酸还原-硫氧化菌）的细胞间合作。
化学氧化：铁盐沉淀（FeSO4、FeCl3）为FeS，但是会降低pH和ORP，提高硫酸盐和氯化物的浓度，营造厌氧环境，影响水质。
氧气缓释化合物有CaO2、MgO2，可用于抑制硫化物的形成。
磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）具有缓释能力，反应时间尺度10d。
腐殖酸分子结构中同时存在亲水基团( 酚羟基、醇羟基等) 和疏水基团( 羰基、醌基等) ，具有两性分子特性，可作为非极性分子在水中的增溶剂［8-10］。
腐殖酸通过吸附作用、螯合作用、疏水分配作用和光化学作用与金属离子、氧化物、矿物质和包括有毒有害物质在内的有机物发生相互作用［26］。
污水处理中的去除硫酸盐和亚硝酸盐的技术
污水处理中的去除硫酸盐和亚硝酸盐的技术污水处理是保护环境、维护健康的重要环节。
其中，去除硫酸盐和亚硝酸盐是污水处理过程中的难题。
本文将介绍一些常用的技术，以期提高污水处理的效率和质量。
一、去除硫酸盐的技术硫酸盐是污水中的常见成分，其存在会导致环境污染和腐蚀管道设备。
下面列举几种去除硫酸盐的常用技术：1. 化学沉淀法化学沉淀法是常见的硫酸盐去除技术之一。
该方法通过加入适量的化学沉淀剂，如钙盐或铁盐，与硫酸盐反应生成难溶的沉淀物，从而将硫酸盐从污水中去除。
2. 离子交换法离子交换法利用离子交换树脂具有对硫酸盐具有选择性吸附作用的特点。
通过将污水通过离子交换树脂层，硫酸盐离子被树脂吸附，从而达到去除硫酸盐的效果。
3. 生物除硫法生物除硫法是利用硫酸盐还原细菌对硫酸盐进行降解的一种方法。
通过将污水与硫酸盐还原细菌接触，细菌会将硫酸盐还原为硫化物，从而去除硫酸盐。
二、去除亚硝酸盐的技术亚硝酸盐是污水中容易被还原形成有毒物质亚硝酸的一种离子。
下面介绍几种常用的去除亚硝酸盐的技术：1. 化学氧化法化学氧化法是去除亚硝酸盐的一种有效技术。
通过加入适量的氧化剂，如高锰酸钾或过氧化氢，使亚硝酸盐被氧化为无害的亚硝酸盐，从而达到去除亚硝酸盐的目的。
2. 生物除亚硝酸盐法生物除亚硝酸盐法利用特定的微生物对亚硝酸盐进行反硝化作用，将亚硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
通过设计合适的生物反应器，利用微生物的作用实现去除亚硝酸盐的效果。
3. 综合技术在实际的污水处理中，通常会结合多种技术来去除硫酸盐和亚硝酸盐，以提高去除效率和降低处理成本。
比如，可以采用化学沉淀和离子交换的组合方法，或者将化学氧化和生物反硝化技术结合使用，以达到更好的效果。
结语污水处理中的去除硫酸盐和亚硝酸盐是环保工作中的重要环节。
化学沉淀法、离子交换法、生物除硫法、化学氧化法和生物除亚硝酸盐法等技术在实际应用中发挥着重要作用。
通过合理的技术选择和综合运用，可以有效去除硫酸盐和亚硝酸盐，保护环境、维护健康。
《硫酸盐还原菌》课件
通过分析硫酸盐还原菌的16S rRNA基因序列，进行系统发育学分 析，确定其在微生物分类学中的位置。
qPCR技术
利用荧光定量PCR技术，对特定基因的表达量进行定量分析，了解 硫酸盐还原菌在环境中的分布和丰度。
THANKS
感谢观看
在厌氧污水处理过程中，硫酸盐还原菌能够将污水中的硫酸盐还原成硫化物，同时 去除其他有害物质，提高污水处理的效率和效果。
此外，这些细菌在环境保护方面也有应用，例如在土壤改良、硫磺矿区的生态恢复 等方面。
对其他生物的影响与相互作用
硫酸盐还原菌对其他生物的影 响和相互作用是多方面的。
其次，硫酸盐还原菌可以产生 一些代谢产物，对其他生物产 生毒害或抑制作用。
06
研究方法与技术
培养方法
富集培养
通过提供适宜的厌氧条件和碳源、硫源等，促使硫酸盐还原菌生 长繁殖。
纯培养
通过分离纯化，获得单一的硫酸盐还原菌种，进行深入研究。
恒化培养
在培养过程中保持恒定的生长条件，如温度、pH值、营养物质等 ，以研究硫酸盐还原菌的生长特性。
生理生化检测技术
氧化还原电位测定
01
通过测量培养液中氧化还原电位的变化，判断硫酸盐还原菌的
生长状况和活性。
硫化物测定
02
利用化学或生物方法测定培养液中硫化物的含量，了解硫酸盐
还原菌的还原能力。
细胞活性染色法
03
利用染色技术对活细胞进行染色，通过观察染色结果判断硫酸
盐还原菌的活性。
分子生物学技术
基因组测序
对硫酸盐还原菌的基因组进行测序，了解其基因组成和功能。
生长曲线
硫酸盐还原菌的生长曲线 通常包括延迟期、对数生 长期、稳定期和衰亡期。
环境生物技术名词解释总结
名词解释1、硝化作用：由硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐氮的过程2、反硝化作用：异养微生物在无分子氧条件下将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为气态氮或氮氧化物。
3、生物修复：利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。
4、固体废弃物：指在社会生产、流通、消费等一系列过程中产生的一般不再具有进一步使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质5、有机废气生物净化：利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其它养分，经代谢降解，转化为简单的无机物(CO2、水等)及细胞组成物质。
6、合成洗涤剂：是由表面活性剂(烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠)和各种助剂(三聚磷酸钠)、辅助剂配制而成的一种洗涤用品7、植物固定：利用植物及一些添加物质使环境中的金属流动性降低，生物可利用性下降，使金属对生物的毒性降低。
8、植物挥发：利用植物去除环境中的一些挥发性污染物，即植物将污染物吸收到体内后，又将其转化为气态物质，释放到大气中。
9、植物吸收：利用能耐受并能积累金属的植物吸收环境中的金属离子，将它们输送并储存在植物体的地上部分。
10、生物冶金：某些微生物能有效地把金矿、铜矿和铁矿中的金属选择性地溶解，这一过程称为生物浸取，或称为生物冶金11、清洁生产：将综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，以减少对人类和环境的风险。
12、单细胞蛋白（single cell protein,SCP）：是通过培养单细胞生物而获得的生物体蛋白质，又称微生物蛋白。
包括细菌、放线菌中的病原菌、酵母菌、霉菌和微型藻类等。
1、生物脱氮的基本原理废水中氮的主要形式是有机氮化合物：蛋白质、氨基酸和氨氮细菌，放线菌和真菌都有氨化能力，称为氨化菌。
有机氮通过氨化作用转化为氨氮生物脱氮过程：(1) 通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐氮(2) 再通过反硝化反应将硝酸盐氮转化为气态氮从水中逸出★2、硝化过程(1)亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-)(2)硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)3、反硝化细菌(兼性厌氧)：假单胞菌属、反硝化杆菌属、螺旋菌属和无色杆菌属等★4、废水中磷的生物去除的两种途径：①、生物细胞合成中吸收部分磷②、微生物以聚磷酸盐(poly-P)的形式超量储存磷5、聚磷菌(PAOs)在厌氧与好氧区的代谢厌氧区：当废水与活性污泥混合时，聚磷菌(PAOs) 可以通过水解体内储存的聚磷提供厌氧摄取磷的能量。
污水处理菌种
污水处理菌种引言概述：污水处理是一项重要的环境保护工作，而菌种在污水处理中起着至关重要的作用。
不同的菌种具有不同的功能和特点，能够有效地降解有机物、去除污染物和改善水质。
本文将介绍污水处理中常用的菌种及其作用。
一、厌氧菌种1.1 产甲烷菌产甲烷菌是一种厌氧菌种，主要生活在厌氧环境中，能够将有机物质分解为甲烷气体和二氧化碳。
它们在厌氧消化池中发挥着重要的作用，通过降解有机废物，产生甲烷气体，不仅能够减少有机废物的排放，还能够作为可再生能源利用。
1.2 硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌是一类能够利用硫酸盐作为电子受体的菌种，主要生活在缺氧的环境中。
它们能够将硫酸盐还原为硫化物，从而降低污水中的硫酸盐含量。
硫酸盐还原菌在污水处理中起着重要的作用，能够有效地去除硫酸盐污染物，改善水质。
1.3 厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化菌是一类能够在缺氧条件下氧化氨氮的菌种。
它们能够将氨氮转化为亚硝酸盐和亚硝酸盐氧化为硝酸盐，从而实现氨氮的去除。
厌氧氨氧化菌在厌氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除氨氮，减少对水体的污染。
二、好氧菌种2.1 好氧颗粒污泥菌好氧颗粒污泥菌是一类能够在有氧条件下生长和繁殖的菌种。
它们能够利用有机物质进行呼吸作用，将有机物质分解为二氧化碳和水，并且能够吸附和去除污水中的悬浮物和有机物质。
好氧颗粒污泥菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除有机物质和改善水质。
2.2 硝化菌硝化菌是一类能够将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的菌种。
它们能够将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而实现氨氮的去除。
硝化菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除氨氮，减少对水体的污染。
2.3 脱氮菌脱氮菌是一类能够利用硝酸盐作为电子受体，将有机物质中的硝酸盐还原为氮气的菌种。
它们能够将污水中的硝酸盐还原为氮气，从而实现氮的去除。
脱氮菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用，能够有效地去除硝酸盐污染物，改善水质。
硝酸盐还原菌抑制硫酸盐还原菌
+
norvegicus
Rozanova & Pivovarova (1988)
Beeder et al. (1995)
Michel Magot1,et.al.,Microbiology of petroleum reservoirs, Antonie van Leeuwenhoek 77: 103–116, 2000
硝酸盐还原菌抑制硫酸盐还原 菌技术
佘跃惠 2010年3月
主要内容
• 内源菌概述； • 有益菌抑制有害菌； • 生物抑菌法机理； • 生物抑菌法在采油中应用
内源微生物概述
• 1.采油有益菌: • 烃氧化菌(HDB); • 硝酸盐还原菌(NRB); • 产甲烷菌.
• 2.有害菌: • 硫酸盐还原菌(SRB); • 铁细菌.
油藏中的SRB
• 从研究结果看出外源污染的或者土著的 SRB代表了油藏微生物中的一个重要的微 生物群落，它们可以跨越很宽的盐度，温 度同时在油藏中具有存在的普遍性。
FIG. Details from a fractured UUT stone from SEM analysis showing nanobacterium-like particles. The particles appeared as coccoid
structures grouped together in coarse clusters. Their diameter was between 200 and 300 nm. Bar, 1 m. Magnification, 15,000.
Michel Drancourt, et.al. J. CLIN. MICROBIOL, 2003
0-8
硫基自养反硝化的原理
硫基自养反硝化的原理硫基自养反硝化是一种微生物代谢过程，可以将硝酸盐氮氧化为分子氮，从而实现氮的循环利用。
该过程的原理涉及到一系列厌氧微生物的参与，包括硫酸盐还原菌和反硝化细菌。
硫酸盐还原菌是一类广泛存在于自然环境中的微生物，它们能够将硫酸盐还原为硫化物。
硫酸盐还原是一种氧化还原反应，通过该反应过程，硫酸盐还原菌能够利用硫酸盐作为电子供体，转化为硫化物并释放出电子，完成能量代谢。
反硝化细菌则是另一类厌氧微生物，它们具有还原硝酸盐的能力。
硝酸盐是一种常见的氧化剂，在缺氧条件下，反硝化细菌能够利用硝酸盐作为电子受体，与电子供应者产生电子转移反应，将硝酸盐还原为氮气或其他氮化合物。
这一过程中，反硝化细菌释放出的电子能够被硫酸盐还原菌利用，促进硫酸盐还原菌的能量代谢。
硫基自养反硝化的原理可以总结为以下几个步骤：1. 硫酸盐还原阶段：在缺氧条件下，硫酸盐还原菌利用硫酸盐作为电子供体，并将其还原为硫化物。
此过程产生的电子被硫酸盐还原菌进一步利用。
2. 反硝化阶段：反硝化细菌接受硫酸盐还原菌释放的电子，并利用这些电子去还原硝酸盐。
通过一系列反应，硝酸盐被还原为分子氮（N2）或其他氮化合物，如亚硝酸盐（NO2-）、氨氮（NH4+）等。
3. 硝化阶段：硫基自养反硝化过程是一种循环代谢，其中分子氮形成的氮化合物需要再次转化为硝酸盐才能继续参与反硝化过程。
这一步骤主要由硫氧化细菌和硝化细菌完成，硫氧化细菌利用硫化物氧化为硫酸盐，而硝化细菌则将氨氮或亚硝酸盐氧化为硝酸盐。
硝酸盐再次被反硝化细菌还原为分子氮，从而循环往复。
总的来说，硫基自养反硝化是一种通过硫酸盐还原和反硝化细菌协同作用的代谢过程，可以将硝酸盐还原为分子氮，实现氮的循环利用。
这一过程在自然界中发挥着重要的生态功能，对于维持氮资源的平衡具有重要意义。
同时，硫基自养反硝化也在环境工程领域得到应用，例如在废水处理等过程中，通过引入硫基自养反硝化微生物，可以有效地去除废水中的硝酸盐，减少对水体的污染。
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砂岩表面生物膜 扫描电镜
EFFECTS OF SEM PREPARATION TECHNIQUES ON THE APPEARANCE OF BACTERIA AND BIOFILMS IN THE CARTER SANDSTONE---SARAH E. FRATESI, JOURNAL OF SEDIMENTARY RESEARCH, VOL. 74, NO. 6, NOVEMBER, 2004, P. 858–867
油藏中的SRB
• 从研究结果看出外源污染的或者土著的 SRB代表了油藏微生物中的一个重要的微 生物群落，它们可以跨越很宽的盐度，温 度同时在油藏中具有存在的普遍性。
FIG. Details from a fractured UUT stone from SEM analysis showing nanobacterium-like particles. The particles appeared as coccoid
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References
Beeder et al. (1994) Rees et al. (1995)
Desulfobacter vibrioformis
1-5
ND
Desulfobacterium cetonicum Up to 5
1
5–38
33
+
20–37
30-35
+
Desulfomicrobium
油藏环境中的内源微生物
2.硫酸盐还原菌（SRB)
• 硫酸盐还原菌 由于其危害性（ SRB每年腐 蚀结垢给油田造成的损失达数百亿元）， 油田产出水中的SRB已经被广泛研究。
• 存在于地表设备腐蚀的常温SRB和主要导 致油藏酸化堵塞结垢的嗜热SRB存在明显 差异。
表1 从油田分离的常温和嗜热硫酸盐还原菌
Galushko & Rozanova (1991)
Rozanova et al. (1988)
Tardy-Jacquenod et al. (1998)
Nazina et al. (1988)
Nazina & Rozanova (1978)
Nilsen et al. (1996b)
Tardy-Jacquenod et al. (1996b)
+
norvegicus
Rozanova & Pivovarova (1988)
Beeder et al. (1995)
Michel Magot1,et.al.,Microbiology of petroleum reservoirs, Antonie van Leeuwenhoek 77: 103–116, 2000
40–70
60
-
Desulfotomaculum
Up to 5
0.3-1.2
41–75
62
-
thermocisternum
Desulfovibrio gabonensis
1-17
5-6
15–40
30
-
Desulfovibrio longus
0-8
2
10–40
35
-
Lien and Bieder (1997)
0-8
ND
apsheronum
‘Desulfotomaculum
1-14
4-6
halophilum’a
Desulfotomaculum kuznetsovii 0-3
0
Desulfotomaculum nigrificans Up to 4
1
4–40
25-30
-
30–40
35
-
50–85
60-65
+
Magot et al. (1992)
Desulfovibrio vietnamensis
0-10
5
12–45
37
-
Nga et al. (1996)
Thermodesulfobacterium
ND
ND
45–85
65
-
mobile
Thermodesulforhabdus
0-5.6
1.6
44–74
60
Species
Archaeoglobus fulgidus Desulfacinum infernum
Salinity (%) Range 0.02-3 0-5
Optimum 2 1
Temperatum 76 60
Complete oxidizer
structures grouped together in coarse clusters. Their diameter was between 200 and 300 nm. Bar, 1 m. Magnification, 15,000.
Michel Drancourt, et.al. J. CLIN. MICROBIOL, 2003
硝酸盐还原菌抑制硫酸盐还原 菌技术
佘跃惠 2010年3月
主要内容
• 内源菌概述； • 有益菌抑制有害菌； • 生物抑菌法机理； • 生物抑菌法在采油中应用
内源微生物概述
• 1.采油有益菌: • 烃氧化菌(HDB); • 硝酸盐还原菌(NRB); • 产甲烷菌.
• 2.有害菌: • 硫酸盐还原菌(SRB); • 铁细菌.
D:纳米菌 Close-up of granular-textured area shows it to consist of spheroidal bodies
. ranging in size from 40 to 80 nm. These are nannoballs
Nannobacteria as a by-product of enzyme-driven tissue decay, Ju¨rgen Schieber et.al. Geology2009
Figure. Comparison of nannobacterial textures. At left, picture is from nannobacteria， At right, granular nannoball
texture in decaying squid muscle (nannoballs range in size from 50 to 120 nm).