為了深入認(rèn)識石油烴的厭氧降解過程，利用分子生物學(xué)技術(shù)分析了大慶油田采油廢水處理系統(tǒng)厭氧池和進(jìn)水中的微生物群落特征?；贒GGE和克隆文庫的分析結(jié)果均表明，厭氧生物膜中存在的古菌源自于采油廢水。厭氧生物膜和采油廢水中的古菌主要是產(chǎn)甲烷菌，包括嗜甲基的Methanomethylovorans thermophila和利用氫和甲酸的Methanolinea tarda。值得注意的是，氫營養(yǎng)型的M. tarda在厭氧生物膜中得到了富集。進(jìn)水和厭氧生物膜中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)明顯不同。進(jìn)水中的主要細(xì)菌類群為Epsilonproteobacteria，而生物膜中的主要類群為Nitrospira 和 Deltaproteobacteria。在厭氧生物膜中發(fā)現(xiàn)許多與產(chǎn)甲烷古菌（尤其是氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌）協(xié)同降解石油烴類物質(zhì)的細(xì)菌相關(guān)克?。浩渲幸粋€克隆與Syntrophus具有較高的同源性，該類菌是產(chǎn)甲烷菌介導(dǎo)的厭氧烴降解微生物區(qū)系中的關(guān)鍵細(xì)菌；許多Deltaproteobacteria克隆屬于group TA類群，該類群細(xì)菌主要參與芳香族化合物產(chǎn)甲烷菌介導(dǎo)的厭氧降解過程。這些結(jié)果表明，在大慶油田采油廢水厭氧處理系統(tǒng)中已經(jīng)建立起由產(chǎn)甲烷菌所介導(dǎo)的厭氧石油烴降解的微生物區(qū)系。
采油廢水是石油天然氣開發(fā)過程中從地層中隨原油一起開采出來的。含有原油的廢水。采油廢水主要成分是石油烴類物質(zhì)，而且還溶入了許多隨原油在地層中生成而形成的無機(jī)鹽類。腐殖酸類。不同碳鏈的有機(jī)酸。多環(huán)芳烴。酚類和苯類物質(zhì)。在油田，采油廢水有時被直接回注到地層中或者排放到河流和地表。這對地層造成各種各樣的損害。同時，由于石油烴類的毒性。致畸性和致癌性，排放到河流和地表未處理采油廢水已成為一個非常重要的環(huán)境問題。因此，采油廢水在進(jìn)入環(huán)境前必須進(jìn)行正確的處理。生物處理是一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理方法，已經(jīng)成功地應(yīng)用到采油廢水的處理。國內(nèi)現(xiàn)有采油廢水處理工藝通常是物化處理后串聯(lián)生物處理。一般來說，生物處理是保證廢水最終達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵步驟，利用微生物的代謝作用，可以把廢水中的石油成分和其他有機(jī)化合物降解去除。石油烴既能在好氧也可以在厭氧條件下被微生物降解。關(guān)于石油烴類的好氧生物降解已進(jìn)行了廣泛深入的研究。20世紀(jì)，80年代末發(fā)現(xiàn)石油烴的厭氧生物降解以來，研究發(fā)現(xiàn)，石油烴類物質(zhì)能夠通過多種途徑在厭氧條件下被微生物分解利用，包括硫酸鹽還原。硝酸鹽還原甚至是產(chǎn)甲烷。
但總的來說，相對于烴的好氧降解，目前對于石油烴的厭氧生物降解過程仍知之甚少，尤其是對于實(shí)際的含油污水處理系統(tǒng)中的石油烴厭氧降解過程。大慶油田的采油廢水處理系統(tǒng)由串聯(lián)了厭氧K好氧單元構(gòu)成，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行多年，對總石油烴（TPH）。COP和多環(huán)芳烴(PHA)等都有很好的去除效果。該系統(tǒng)的厭氧處理單元也具有一定的石油烴類物質(zhì)的去除能力。為了深入理解該系統(tǒng)的石油烴厭氧生物降解過程，本研究利用分子生物學(xué)手段對大慶油田的采油廢水以及采油廢水處理系統(tǒng)厭氧池中的古菌及細(xì)菌的群落進(jìn)行了詳細(xì)的解析。
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