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分布式阵列雷达关键技术研究

分布式阵列雷达关键技术研究

作者：祁克炎电子科技大学

学位级别：硕士

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基于自蒸馏算法的皮肤病图像分类的研究

基于自蒸馏算法的皮肤病图像分类的研究

作者：谢克玮江西理工大学

学位级别：硕士

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南京地铁建设融资方式研究

南京地铁建设融资方式研究

作者：於克林云南师范大学

学位级别：硕士

注水开发油藏厌氧氨氧化菌分布及其营养刺激下的代谢活性研究

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注水开发油藏厌氧氨氧化菌分布及其营养刺激下的代谢活性研究

作者：范克燕曲阜师范大学

学位级别：硕士

注水开发油藏作为特殊的厌氧封闭环境,孕育着丰富的微生物类群。向油藏中注入硝酸盐激活油藏微生物的生长代谢是微生物采油的基本方式之一。但是,关于注入到油藏的硝态氮的微生物转化的研究还不深入。厌氧氨氧化菌以NO3-或NO2-为电子受... 详细信息

注水开发油藏作为特殊的厌氧封闭环境,孕育着丰富的微生物类群。向油藏中注入硝酸盐激活油藏微生物的生长代谢是微生物采油的基本方式之一。但是,关于注入到油藏的硝态氮的微生物转化的研究还不深入。厌氧氨氧化菌以NO3-或NO2-为电子受体,氧化NH4+生成N2,可能是油藏氮损失的重要方式之一。鉴于此,本文应用宏基因组及16S rRNA基因测序、同位素标记示踪等方法和技术,重点研究了油藏厌氧氨氧化菌的群落组成、相对丰度及其对营养刺激的响应,以期为油藏微生物技术的应用和开发提供理论支撑。研究的主要内容及结果如下:(1)本研究采用宏基因组分析和16S rRNA基因测序两种分子生态学技术对油田注入水和油井采出液进行了分析。宏基因组测序共检测到5个厌氧氨氧化菌属,分别是Anammoximicrobium、Jettenia、Scalindua、Kuenenia和Brocadia;注水井中的厌氧氨氧化菌物种数(inj3084中检测到20个菌种、inj3064中检测到22个菌种)均高于采油井(pro3065中检测到10个菌种、pro3054中检测到12个菌种、pro3073中检测到8个菌种、pro2180中检测到10个菌种),除Scalindua外,注水井中的 Anammoximcrobium、Jettenia、Kuenenia和Brocadia丰度也均高于采油井,而Scalindua属在采油井pro3054中分布最多,丰度占各注采井厌氧氨氧化菌丰度之和的48.69%;基于16S rRNA测序仅在注水井inj3084中检测到Scalindua rubra的存在。(2)采用宏基因组测序对营养刺激后注入水和采出液中厌氧氨氧化菌群落的响应进行了分析。结果表明,与亚硝酸钠和氯化铵营养剂刺激组相比,添加较高浓度硝酸钠和葡萄糖刺激不利于厌氧氨氧化菌的生长繁殖。在添加亚硝酸钠和氯化铵的采出液培养物中,Brocadia逐渐取代Scalindua成为优势菌属,Anammoximicrobium逐渐消失;注入水培养物中,Anammoximicro、Jettenia和Scalindua的数量上升,Kuenenia和Brocadia的含量逐渐减少,Scalindua一直占据优势地位。随着培养时间的增长,采油井中的厌氧氨氧化菌数量逐渐高于注水井,添加亚硝酸钠和氯化铵刺激后,采油井中的厌氧氨氧化菌所受竞争压力更小,繁殖速度更快。在添加硝酸钠和葡萄糖的采油井培养样品中,前期厌氧氨氧化菌群落由Scalindua主导,随着培养的进行,其他四类菌属逐渐繁殖,Scalindua的优势消失,而注水井培养样品中Scalindua一直处于优势地位。RDA分析结果表明,硝酸钠刺激与厌氧氨氧化菌的群落分布具有显著相关性(P＜0.05)。(3)分别向注入水和油井采出液中添加500μmol/L的葡萄糖和100μmol/L的Na15NO3进行厌氧培养,利用稳定同位素质谱仪测定0h、12 h、24 h和48 h分别产生的29N2和30N2含量,以此计算样品中反硝化和厌氧氨氧化潜在速率。结果表明,油井采出液前期(24 h)检测到的反硝化和厌氧氨氧化速率为0,直至48 h时才检测到反硝化和厌氧氨氧化代谢活性,此时反硝化的速率为0.0964 nmol/ml/h,脱氮贡献为90.36%,厌氧氨氧化速率为0.0021 nmol/ml/h,脱氮贡献为9.64%;注入水12 h的反硝化速率为0.6303 nmol/ml/h,脱氮贡献为96.81%,厌氧氨氧化速率为0.0202 nmol/ml/h,脱氮贡献为3.19%;24 h反硝化速率为0.8899 nmol/ml/h,脱氮贡献为97.88%,厌氧氨氧化速率为0.0192 nmol/ml/h,脱氮贡献为2.12%;48 h反硝化速率为2.1223 nmol/ml/h,脱氮贡献为99.48%,厌氧氨氧化速率为0.0098 nmol/ml/h,脱氮贡献为0.52%。反硝化速率及脱氮贡献率远远高于厌氧氨氧化作用,且采油井中的反硝化和厌氧氨氧化速率远小于注水井。分析可能与注入水和采出液中Anammox菌的初始浓度远低于反硝化脱氮菌以及Anammox菌生长周期长有关。以上研究表明,油藏环境存在厌氧氨氧化菌,尽管这些微生物在注入水和油井采出液微生物组中所占比例较低,但是营养剂的加入能够促进其生长繁殖及参与氮素的代谢。考虑到反硝化菌和Anammox菌生长代谢需要满足的条件不同,后续研究可以从营养剂的组成、浓度及培养方式等角度深入探究油藏Anammox菌的生长代谢潜力。

关键词：油藏石油微生物微生物群落厌氧氨氧化菌氮代谢速率