|
本市經濟技術開發區南開大學泰達生物技術學院寬敞的實驗室內，幾名身穿白大褂的工作人員正在透過顯微鏡做着研究，實驗臺上還擺着其他各種儀器。顯微鏡下“吃”石油的細菌，有的像一根小火柴，有的像個小棒槌，有的像英文大寫字母“T”。一名工作人員將重油盛放在一個含有蛋白、糖等營養物質的水的容器裏，然後將這種細菌也放到容器中。記者透過顯微鏡看到，這些存活在有營養物質的水即“培養液”中的“小傢伙”，具有很強的活力，降解能力非常強，原先放到容器裏的重油並沒有與水混合，在能“吃”石油的細菌的作用下，很快就被降解成輕油。幾天後，原先在容器裏“格格不入”的重油與水，已經變成水油狀的液體了。
NG80-2“上陣”採油率可提高6.6%
昨天，南開大學泰達生物技術學院院長、長江學者王磊給出了答案：這種含有一般微生物所不具備的特殊酶的細菌，可以幫助降解重油。這一“密碼”的破譯，在世界上也是首次重大突破！這將爲今後石油開採、石油運輸和解決石油污染等難題帶來新的原動力，對於微生物採油技術的革新，具有重要意義。
值得欣喜的是，王磊教授課題組根據基因組破譯所得到的信息還發現，這種細菌還具有多種特殊的代謝途徑，表明它能夠適應很多不同的環境，具有較強的生存能力，因此潛在的應用領域很廣。這是一種嗜熱菌，在地下的高溫採油工作中具有得天獨厚的優勢。日前，課題組同時開始了對另一種採油微生物的基因組破譯工作。與這種嗜熱菌不同，這是一株低溫採油菌，可在8到20攝氏度的條件下存活。
據王磊教授講，能“吃”石油的微生物，並不是將寶貴的石油資源喝掉，而是擁有降解石油的本領，可以用於處理石油污染、幫助開採石油。
南開大學的這項研究，在世界上首次揭開了可降解重油的細菌的奧祕。在自然界中，很多細菌都能降解輕油，而重油不易降解，因此會造成長期污染，給石油污染的治理造成了最大的挑戰。目前全球探明儲量的石油中，超過60%的部分採用現有的技術無法開採，主要原因就是這60%的石油爲黏度高、流動性差的重油。
王磊教授介紹，這項最新的研究成果，是在南開大學多年積累的基礎上完成的。南開大學介入石油微生物的分類和應用基礎等研究領域，已有20多年的歷史，先後分離篩選了紅球菌、假單孢菌、芽孢桿菌等大量石油微生物，部分菌株應用於油田的現場開採試驗，已經取得了較好的效果。王磊說，3月27日出版的國際頂級學術刊物《美國科學院院刊》刊登了上述成果的論文。這是天津地區誕生的第一篇《美國科學院院刊》論文。據悉，南開大學已對“吃”石油細菌的重大發現，申請國際專利保護。
上世紀90年代，這篇論文作者之一、南開大學生命科學學院教授劉如林等科研人員，在天津大港油田發現了一種嗜熱脫氮土壤芽孢桿菌，師生爲它取名“NG80-2”。它在45至73攝氏度的條件下存活，能以原油爲唯一的“食物”，具有獨特的降解重油和產生表面活性劑的能力。但10多年來，它的基因“密碼”仍然未知。早在上世紀80年代，大港油田的現場試驗就表明NG80-2可有效提高採油率達6.6%。
這種細菌之所以外形是多樣的，有的像棒槌，有的像火柴棒，因爲該細菌的繁殖能力非常強，在很短的時間裏就會不斷地發生分裂、生殖、繁育。它的不同外形，就像人的不同生長階段，從嬰兒到青年到老態龍鍾的暮年。不過，這種細菌不論在哪個生長階段，都能夠“吃”石油。
據王磊教授課題組第一撰稿人之一王威介紹，重油是石油中的一種，它以大分子爲主，因爲很黏稠，所以一直以來難於開採。如今，找到了這種降解能力非常強的細菌，善於“吃”掉重油中的大分子，今後必將使得重油便於開採。
微生物採油技術主要是通過微生物在惡劣的油藏環境中生長代謝，降解油烴分子，產生表面活性劑、有機酸、氣體、溶劑和聚合物等物質，有效地降低岩石、油、水系統的界面張力，降低黏度，增加壓力，疏通巖孔，增加流動性，提高採油率。主要特點是工藝簡單、成本低廉、環保無害、使用安全。美國能源部的數據顯示，微生物採油能提高採油率10%-15%。與國外相比我國還存在較大差距。國際上對石油微生物的分子水平研究仍然匱乏，特別是缺乏以長鏈烷烴爲主的重油微生物降解分子機制的研究，成爲微生物採油技術遇到的一大難題。
|
