|
本市经济技术开发区南开大学泰达生物技术学院宽敞的实验室内，几名身穿白大褂的工作人员正在透过显微镜做着研究，实验台上还摆着其他各种仪器。显微镜下“吃”石油的细菌，有的像一根小火柴，有的像个小棒槌，有的像英文大写字母“T”。一名工作人员将重油盛放在一个含有蛋白、糖等营养物质的水的容器里，然后将这种细菌也放到容器中。记者透过显微镜看到，这些存活在有营养物质的水即“培养液”中的“小家伙”，具有很强的活力，降解能力非常强，原先放到容器里的重油并没有与水混合，在能“吃”石油的细菌的作用下，很快就被降解成轻油。几天后，原先在容器里“格格不入”的重油与水，已经变成水油状的液体了。
NG80-2“上阵”采油率可提高6.6%
昨天，南开大学泰达生物技术学院院长、长江学者王磊给出了答案：这种含有一般微生物所不具备的特殊酶的细菌，可以帮助降解重油。这一“密码”的破译，在世界上也是首次重大突破！这将为今后石油开采、石油运输和解决石油污染等难题带来新的原动力，对于微生物采油技术的革新，具有重要意义。
值得欣喜的是，王磊教授课题组根据基因组破译所得到的信息还发现，这种细菌还具有多种特殊的代谢途径，表明它能够适应很多不同的环境，具有较强的生存能力，因此潜在的应用领域很广。这是一种嗜热菌，在地下的高温采油工作中具有得天独厚的优势。日前，课题组同时开始了对另一种采油微生物的基因组破译工作。与这种嗜热菌不同，这是一株低温采油菌，可在8到20摄氏度的条件下存活。
据王磊教授讲，能“吃”石油的微生物，并不是将宝贵的石油资源喝掉，而是拥有降解石油的本领，可以用于处理石油污染、帮助开采石油。
南开大学的这项研究，在世界上首次揭开了可降解重油的细菌的奥秘。在自然界中，很多细菌都能降解轻油，而重油不易降解，因此会造成长期污染，给石油污染的治理造成了最大的挑战。目前全球探明储量的石油中，超过60%的部分采用现有的技术无法开采，主要原因就是这60%的石油为黏度高、流动性差的重油。
王磊教授介绍，这项最新的研究成果，是在南开大学多年积累的基础上完成的。南开大学介入石油微生物的分类和应用基础等研究领域，已有20多年的历史，先后分离筛选了红球菌、假单孢菌、芽孢杆菌等大量石油微生物，部分菌株应用于油田的现场开采试验，已经取得了较好的效果。王磊说，3月27日出版的国际顶级学术刊物《美国科学院院刊》刊登了上述成果的论文。这是天津地区诞生的第一篇《美国科学院院刊》论文。据悉，南开大学已对“吃”石油细菌的重大发现，申请国际专利保护。
上世纪90年代，这篇论文作者之一、南开大学生命科学学院教授刘如林等科研人员，在天津大港油田发现了一种嗜热脱氮土壤芽孢杆菌，师生为它取名“NG80-2”。它在45至73摄氏度的条件下存活，能以原油为唯一的“食物”，具有独特的降解重油和产生表面活性剂的能力。但10多年来，它的基因“密码”仍然未知。早在上世纪80年代，大港油田的现场试验就表明NG80-2可有效提高采油率达6.6%。
这种细菌之所以外形是多样的，有的像棒槌，有的像火柴棒，因为该细菌的繁殖能力非常强，在很短的时间里就会不断地发生分裂、生殖、繁育。它的不同外形，就像人的不同生长阶段，从婴儿到青年到老态龙钟的暮年。不过，这种细菌不论在哪个生长阶段，都能够“吃”石油。
据王磊教授课题组第一撰稿人之一王威介绍，重油是石油中的一种，它以大分子为主，因为很黏稠，所以一直以来难于开采。如今，找到了这种降解能力非常强的细菌，善于“吃”掉重油中的大分子，今后必将使得重油便于开采。
微生物采油技术主要是通过微生物在恶劣的油藏环境中生长代谢，降解油烃分子，产生表面活性剂、有机酸、气体、溶剂和聚合物等物质，有效地降低岩石、油、水系统的界面张力，降低黏度，增加压力，疏通岩孔，增加流动性，提高采油率。主要特点是工艺简单、成本低廉、环保无害、使用安全。美国能源部的数据显示，微生物采油能提高采油率10%-15%。与国外相比我国还存在较大差距。国际上对石油微生物的分子水平研究仍然匮乏，特别是缺乏以长链烷烃为主的重油微生物降解分子机制的研究，成为微生物采油技术遇到的一大难题。
|
