油藏中的嗜熱微生物特征-含油巖石中有鐵氧化物

  油藏中的嗜熱微生物（古菌和細(xì)菌）普遍具有將硫代硫酸鹽或
元素硫還原為硫化物的能力。一方面，這一類微生物被認(rèn)為可以應(yīng)
用于微生物采油技術(shù)，但另一方面，它們代謝含硫化合物可能會引
起油藏酸化的問題，目前已有報道證實了利用硫代硫酸鹽的非硫酸
鹽還原菌能夠腐蝕設(shè)備。然而，對于油藏中利用硫代硫酸鹽和元素
硫的微生物的代謝活動及其生態(tài)意義需要進(jìn)一步深入研究。二、鐵
還原菌
  雖然含油巖石中有鐵氧化物，但對于鐵還原菌還知之甚少

  除硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷菌以外，油藏中還蘊藏著大量不同代謝
能力的發(fā)酵性細(xì)菌。熱球菌（Thermococcus spp.）也廣泛分布于
油藏環(huán)境。因為油藏中含有鐵離子，因此油藏微生物群落結(jié)構(gòu)包括
了嚴(yán)格厭氧或兼性厭氧的鐵還原菌。硝酸鹽經(jīng)常被注入油藏，避免
油藏酸化和金屬設(shè)備腐蝕，因此油藏中可能還蘊含著大量的硝酸鹽
還原菌，特別是硫氧化菌。利用硝酸鹽能夠明顯改變油藏微生物菌
群結(jié)構(gòu)，但對于深層生物圈生物地球化學(xué)的影響還不清楚，因此微
生物學(xué)家和地球化學(xué)家應(yīng)更加關(guān)注硝酸鹽的注入情況。
  發(fā)酵性細(xì)菌底物范圍較廣，包括碳水化合物和蛋白質(zhì)，產(chǎn)生大
量揮發(fā)性脂肪酸，特別是乙酸。發(fā)酵性細(xì)菌的代謝會影響油藏中硫
酸鹽還原菌、硝酸鹽還原菌或鐵還原菌的生長，因為這些微生物能
夠利用發(fā)酵性細(xì)菌產(chǎn)生的有機酸。據(jù)報道，棲熱袍菌屬( Thermoto
ga)、熱厭氧桿菌屬（Thermoanaerobacter）和熱球菌屬（Thermoc
occus）的成員以鐵離子作為電子受體時，能夠氧化H2。類似地，
棲熱袍菌屬（Thermotoga）和熱厭氧桿菌屬（Thermoanaerobacter
）的成員能夠以硫代硫酸鹽為電子受體氧化H2。這些結(jié)果顯示，油
藏中鐵還原和硫還原具有重要的生態(tài)意義。一些嗜熱發(fā)酵性細(xì)菌能
夠自養(yǎng)生長，表明這些微生物可能存活并生長于油藏中。

能夠以硫代硫酸鹽為電子受體氧化乙酸鹽，或與氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌共
代謝乙酸鹽，該菌與埃氏棲熱袍菌（Z elfii）和地下棲熱袍菌（Z subte
rranea）相似，這兩株菌均分離自油藏。由此，我們認(rèn)為油藏中熱
袍菌目(Thermotogales)成員通過這種方式代謝，原因如下：①產(chǎn)
甲烷菌（Methanoarchaea spp.）已從油藏中分離獲得；②硫代硫
酸鹽的產(chǎn)生可能來源于硫化物的化學(xué)氧化；③油藏中含有Hz和乙酸
鹽，可能有利于嗜熱異養(yǎng)菌的生長。

通過這些發(fā)酵和氧化過程，嗜熱發(fā)酵性細(xì)
菌參與了油藏的能源和碳素循環(huán)。
認(rèn)為存在于油藏中的這些嗜熱微生物來源于早期沉積物，并存活于
地質(zhì)環(huán)境中。
  雖然過去20年中，油藏微生物學(xué)特征受到了廣泛關(guān)注，但對于
油藏生物地球化學(xué)的認(rèn)識還很薄弱，對此，有必要深入研究微生物
的生理特性，進(jìn)一步了解微生物適應(yīng)地下生物圈的代謝多樣性，并
不斷獲得新的嗜鹽菌和嗜熱菌。

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