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研究17
1.5.1關鍵蛋白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22
1.7.1檢測預處理22
1.7.2測試技術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23
1.8.2油田污水系統(tǒng)中SRB控制技術24
1.9硫酸鹽還原菌分子生物學研究現(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用30
1.10.1生物修復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用33
1.10.4硫酸鹽還原菌在燃料脫硫中的應用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)學研究方法53
3.1.2微生物蛋白質組學表達譜研究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基因克隆文庫的構建74
3.4.5dsrAB功能基因克隆文庫的構建75
3.4.6典型對應分析75
3.4.7SRB組成及16S rRNA系統(tǒng)發(fā)育學分析75
3.4.8dsrAB功能基因系統(tǒng)發(fā)育學分析79
3.4.9典型對應分析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86

第4章油田硫酸鹽還原菌的基因組學和蛋白組學研究87
4.1基因組學的研究87
4.1.1硫酸鹽的新陳代謝88
4.1.2氫化酶89
4.1.3跨膜電子導電復合物90
4.2硫酸鹽還原菌蛋白質組學研究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能量儲存與膜復合物105
5.2.1QmoABC和DsrMKJOP膜復合物105
5.2.2其他儲能復合物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、細胞質氫化酶和甲酸脫氫酶117
5.3.3細胞色素c和相關的膜復合物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)酵和間質代謝122
5.4.5氧還原和氧化應激反應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130

第6章硫酸鹽還原菌的檢測技術131
6.1硫酸鹽還原菌檢測技術分類131
6.1.1傳統(tǒng)檢測技術131
6.1.2基于SRB特征物質的檢測方法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試驗結果分析166
6.4本章小結167

第7章硫酸鹽還原菌在微生物采油中的應用研究169
7.1微生物采油技術的特點169
7.1.1微生物采油的作用機理169
7.1.2微生物采油技術的優(yōu)缺點170
7.2微生物采油應用現(xiàn)狀170
7.3本源微生物采油技術171
7.3.1基本原理171
7.3.2本源微生物采油技術的特點172
7.3.3本源微生物采油技術的發(fā)展趨勢172
7.3.4本源微生物驅礦場試驗173
7.4外源微生物采油技術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結果及分析192
7.7本章小結194

第8章油田硫酸鹽還原菌的控制技術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)控策略及技術經(jīng)濟分析274
8.6本章小結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308
9.3.1國外套管腐蝕檢測技術309
9.3.2國外套管腐蝕檢測技術發(fā)展趨勢313
9.3.3國外管道內(nèi)腐蝕檢測技術的發(fā)展314
9.4本章小結317

第10章油田硫酸鹽還原菌在污水處理中的應用研究319
10.1硫酸鹽還原菌應用于污水處理的基礎原理319
10.1.1硫酸鹽還原菌319
10.1.2硫酸鹽還原和生物反應器構型的生物動力學321
10.1.3硫酸鹽還原菌在環(huán)境工程技術中的應用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341
10.6.1沉積物特征342
10.6.2生物修復試驗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試驗目的345
10.7.2強堿三元采出水微生物系統(tǒng)工藝，達到大慶油田聚驅高滲透注水水質現(xiàn)場試驗345
10.7.3強堿三元采出水微生物系統(tǒng)工藝，達到大慶油田聚驅低滲透注水水質現(xiàn)場試驗349
10.7.4BESI微生物一體化反應器有機物降解分析351
10.7.5BESI微生物一體化反應器群落演替分析355
10.8本章小結357

第11章硫酸鹽還原菌在含油污泥和土壤修復中的應用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技術研究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修復石油污染土壤的研究367
11.2.1主要設備與試劑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377

參考文獻378