SRB和NRB競爭排斥試驗研究

劉文濤 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶163713）

在油田污水回注系統(tǒng)和油層缺氧環(huán)境中普遍存在硫酸鹽還原菌 （Sulfate－Reducing Bacteria，SRB），由于SRB還原硫酸鹽產(chǎn)生的H2S會導(dǎo)致原油的酸化和管道的腐蝕，所以嚴格控制SRB的數(shù)量以抑制H2S的產(chǎn)生是油田生產(chǎn)中一項十分重要的工作［1－2］。硝酸鹽基微生物處理技術(shù)基于生物競爭排斥作用機理［3］，即利用添加硝酸鹽還原菌 （Nitrate／nitrite Reducing Bacteria，NRB）來抑制SRB的生長繁殖，這為SRB數(shù)量高的油田進行本源微生物驅(qū)油提供了重要條件。為此，筆者進行了SRB和NRB競爭排斥試驗研究。

1 試驗部分

1.1 試驗儀器和材料

1）試驗儀器 恒溫培養(yǎng)箱；UV－2550型分光光度計；PIC－10型離子色譜儀；加熱板；高壓蒸汽滅菌鍋；試管等。

2）試驗材料 SRB培養(yǎng)基配方［4］：K2HPO40.5g＋酵母膏1.0g＋Na2SO41.0g＋乳酸鈉 （60%）6ml＋CaCl20.1g＋Fe （NH4）2（SO4）21.0g （滅菌后加）＋NaCl 5.0g＋L－半胱氨酸0.1g＋NH4Cl 1.0g＋微量元素溶液10ml＋MgSO42.0g＋蒸餾水1000ml；NRB培養(yǎng)基配方：NH4Cl 5.0g＋KH2PO40.3g＋KCl 0.5g＋MgCl2·6H2O 0.4g＋NaNO30.85g＋CaCl2·2H2O 0.1g＋酵母膏0.1g＋0.1125g／ml NaHCO3（滅菌后）＋蒸餾水1000ml。

1.2 試驗方法

1）SRB和NRB的檢測 ①SRB的檢測。將計數(shù)培養(yǎng)基分裝到試管中，滅菌20min，取1ml菌液接種到9ml計數(shù)培養(yǎng)基中，進行梯度稀釋后在40℃下培養(yǎng)7d。若培養(yǎng)瓶中出現(xiàn)黑色沉淀即說明SRB產(chǎn)生的H2S與培養(yǎng)液中的Fe2＋生成FeS沉淀，由此檢測出SRB。②NRB的檢測。用不另外添加碳源 （碳源不足）的硝酸鹽－肉膏培養(yǎng)基作為硝酸鹽還原菌的計數(shù)培養(yǎng)基。接種方法與SRB相似，在40℃下培養(yǎng)7d。檢測試劑由二苯胺試劑和格里斯氏試劑組成［4］。格里斯氏試劑包括A液和B液。A液：氨基苯磺酸0.5g，溶于150ml 10%稀醋酸中；B液：α－萘胺0.1g溶于150ml 10%稀醋酸中并用20ml蒸餾水稀釋。二苯胺試劑：二苯胺0.5g溶于100ml濃硫酸中，用20ml蒸餾水稀釋。將培養(yǎng)液在比色瓷盤小窩中吸入少許，再各加入1滴A液和B液，在對照管中同樣各加入1滴A液和B液。當(dāng)培養(yǎng)液中滴入A液和B液后，若溶液變?yōu)榉奂t色、玫瑰紅色、橙色、棕色等顏色時，表示亞硝酸鹽存在 （證明有硝酸鹽還原菌的生長）。若無紅色出現(xiàn)，說明沒有亞硝酸鹽的存在，可繼續(xù)添加1～2滴二苯胺試劑，若呈藍色反應(yīng)，則表示培養(yǎng)液中仍有硝酸鹽 （證明沒有硝酸鹽還原菌的生長）；若無藍色出現(xiàn)，表示既無亞硝酸鹽也無硝酸鹽，說明其中有硝酸鹽還原菌生長。

2）試驗步驟 從大慶油田水中富集SRB和NRB，活化后備用。配制1000mlSRB培養(yǎng)基，滅菌后按250ml每瓶分裝 （共4瓶），每瓶按5%比例加入已經(jīng)活化的SRB和NRB培養(yǎng)液，馬上接種SRB和NRB計數(shù)培養(yǎng)基。其中一瓶加入2.5ml的1mol／L的NaNO2，一瓶加入2.5ml的1mol／L的NaNO3，另一瓶加入2.5ml的1mol／L的NaNO2和NaNO3（比例為1∶1），剩下一瓶作為空白對照，分別測pH值。每瓶分別取出5ml培養(yǎng)液用來檢測硫化物含量［4］。每瓶按1%比例加入已經(jīng)滅菌的原油，充氮氣并封口，在40℃下培養(yǎng)。在1、2、3、5、7、15、20d時按以上操作接種SRB和NRB計數(shù)培養(yǎng)基、測pH值，同時取5ml培養(yǎng)液用來檢測硫化物含量。

2 結(jié)果及分析

NRB和SRB計數(shù)結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，培養(yǎng)基中硝酸鹽和亞硝酸鹽的存在可以很好地激活NRB的生長，同時抑制SRB的生長；培養(yǎng)基中添加亞硝酸鹽比添加硝酸鹽的抑制效果要好，且混合添加硝酸鹽和亞硝酸鹽混合比單獨添加的抑制效果要好，這和硫化物含量檢測結(jié)果相符合 （見圖1）。

表1 NRB、SRB計數(shù)結(jié)果

圖1 硫化物含量圖

3 結(jié) 論

（1）培養(yǎng)基中硝酸鹽和亞硝酸鹽的存在可以很好地激活NRB的生長，同時抑制SRB的生長。

（2）培養(yǎng)基中添加亞硝酸鹽比添加硝酸鹽的抑制效果要好，且混合添加硝酸鹽和亞硝酸鹽混合比單獨添加的抑制效果要好。