微生物与生物技术十篇

发布时间:2024-04-26 09:27:17

微生物与生物技术篇1

【关键词】生物技术微生物学教学改革

【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2012)22-0014-02

微生物学是生物技术专业的一门重要的专业基础课,因涉及面广、实用性强、受益面宽、与生产实践紧密联系和发展迅速等特点,在生命科学领域中越来越受重视,在整个学科设置中占据了重要的地位,对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。长沙医学院生物技术本科专业开设于2010年,是一门新开专业,如何结合医学院实际情况及生物技术专业特点和科技发展的要求,让学生及时掌握最新的微生物学理论知识和应用技术,是目前医学院生物技术专业微生物学教学中亟须解决的问题之一。本文针对生物技术专业特点,结合笔者的教学经历和实践中遇到的问题,从三个方面提出自己的点滴体会,期望能够对我院生物技术专业微生物学的教学改革实践有一定的指导意义。

一明确课程地位、合理修订教学大纲

1.课程地位

根据生物技术专业的培养目标,将微生物学作为生物技术的主要专业基础课。微生物学课程的作用,一是为后续的专业课程学习奠定知识基础,实现专业培养目标;二是为学生今后从事相关专业工作提供丰富的微生物学知识和实践技能。学生只有具备了微生物学的基础理论和实践技能,才能更好地到与之相关的企事业单位从事生产经营、科研和管理工作。

2.教学大纲

在教育改革思想的指导下,结合专业特点,我们通过教学实践不断反思和总结,重新修订了医学院“微生物学教学大纲”和“微生物学实验教学大纲”。在大纲中明确了本课程的性质、目的和任务,对某些章节内容的学时数进行了一定调整,突出了重点内容,减少讲授时数,增加自学、研讨时数;对每一章内容都从“掌握、熟悉、一般了解”三个层次进行分解,形成知识结构体系;每章结束后安排15分钟在教师的引导下让学生自己总结和讨论章节内容,调动和培养学生的自主精神。例如,“原核微生物的形态结构”中“细菌细胞壁组成结构”等重点内容更为突出,所占课时比例增加;学习“真核微生物”时,让学生查阅文献,写出“酵母菌/霉菌在生产中的应用”的综述并安排小组讨论;在学习“微生物遗传”内容中补充微生物的基因组结构。在实验教学大纲中,笔者对实验顺序做了适当的调整,将“培养基的配制”和“消毒灭菌”实验分别作为第一、第二个实验;将“土壤中微生物的分离纯化”与微生物的形态观察如“革兰氏染色”和“微生物菌落的观察”等实验进行有机组合,形成连续、系统的综合大实验。同时,为了培养学生的自主创新能力,实验教学中还加入了自主设计性实验,由学生分组进行。教师提供几个可选主题,学生也可以选择自己感兴趣的方向,最后通过查阅文献设计实验方案进行操作。大纲中明确规定,实验考核不及格不能参加理论课考试,实验技能考核占微生物学总成绩的20%。

二合理选择教材,注重教学内容的优化和更新

目前,国内出版的微生物学教材很多,但真正适合生物技术专业的微生物学教材却少见。另外,我国教材建设明显滞后国外,出版周期长。为此,在准备课堂教学之前,教师首先应根据专业和学校的实际情况,选择国内外优秀教材,同时要随时关注和紧跟学科发展动态,及时优化和更新教学内容,保证教学内容的先进性、系统性和合理性。

1.教材的选择和调整

教材是沟通教与学的桥梁,是教与学的基本依据,选用具有系统、完整的微生物学学科知识体系和反映当代微生物学领域最新成就的优秀的教材,是确保微生物学教学质量的关键环节。在教学实践中我们选择了袁生教授主编的《微生物学》(高等教育出版社,2009)作为教材进行试用。该教材为普通高等教育“十一五”部级规划教材,在结合精品课程建设,汲取、借鉴和参考国内外一些优秀教材的长处的基础上,加强了对微生物现代分子生物学前沿、微生物多样性等知识,以及当前热点问题的介绍,并且在教材编排比例上做了新的尝试,是一本内容全面、简明扼要、结构合理,并适用于综合性大学生物学、生物技术、生物工程等专业微生物学课程的教材。同时,笔者将周德庆先生编写的《微生物学教程》、武汉大学沈萍教授编写的《微生物学》等作为参考教材,这两部教材内容较新、知识性强,汇集了学科近期研究进展,资料翔实、信息量大。既避免了单纯靠一本教材所带来的局限和不足,拓宽了学生在微生物学领域的视野,又加强了学生的自学能力。此外,还通过给学生提供一些相关的课外学习的参考资料和网站(如《微生物学通报》、生物谷论坛等),让学生自主地了解微生物学的发展前沿与动态,从而激发学生对本课程的学习兴趣。

2.根据教学需要,优化更新教学内容

微生物学课程由于其内容庞杂、微观形态学内容较为抽象,在有限课时内不可能面面俱到。因此,教学中容易出现主线不清、体系不严谨等问题,而且如何在学时相对减少的条件下,处理好理论知识与实际应用、经典内容与现代科技的发展及最前沿的研究内容间的关系是进行教学内容改革首先遇到的问题。为此,首先,要深入研究和领会教学大纲,仔细钻研分析教材,理清脉络,形成立体的知识结构体系,突出重点和难点,与实际应用统一起来,然后再系统地、有侧重点地传授给学生,完成大纲的要求。其次,避免课程间内容交错重叠。笔者对交叉内容进行了适当的优化整合。例如,“微生物的代谢”一章,生物共同的代谢途径部分为生化课的重点内容,以学生自学为主,教师重点讲解微生物特有代谢途径及其作用和应用意义,如乙醇发酵、乳酸发酵、生物固氮等。又如“微生物遗传变异与育种”章节,对于在分子生物学课程重点“遗传物质及基因表达调控”等内容仅作简要概括或让学生自学。此外,适当补充微生物学在工业中的应用等相关教学内容,如在每讲完一大类微生物时,补充相关微生物工业和产品相关内容,既提高了学生学习微生物学的兴趣,又注重了学生实际能力的培养。

三尝试多种教学方法,选择正确合适的教学方法

教学过程中,许多学生反映微生物学课程“听得懂、理不清、记不住”。因此,继续采用传统“填鸭式”教学方法只会与教学目标背道而驰,这就要求教师在教学过程中注重教学方法的改进,根据不同的教学内容和知识点选择适合的教学方法,形象生动地将微生物学基本知识传授给学生。在教学过程中,笔者尝试过以下几种教学方法。

1.归纳、对比式教学法

对于知识点零乱、分散且容易混淆的内容,可以通过归纳与比较其间的异同,使知识点层次清晰、分明,也可减轻学生记忆的难度。如原核微生物与真核微生物的比较;真病毒与朊病毒的比较;G+细菌与G-细菌细胞壁的比较;细菌、酵母菌、霉菌、放线菌菌落特征的比较;消毒与灭菌的比较;体液免疫与细胞免疫的比较等。比如,G+细菌与G-细菌细胞壁的比较可从四个方面对两者进行比较和说明:细胞壁结构;肽聚糖含量与单体结构;革兰氏染色反应;磷壁酸、LpS的有无等。归纳和比较法授课过程中引导学生自主列表比较,既能促进学生对知识的掌握和巩固,又能提高其自学能力。

2.实例教学法

教学中,要理论联系实际,多引入与生产生活实际密切相关的热点问题或有趣事例。例如,讲到“蕈菌”的时候,可以查阅最新文献向学生们介绍一些常见的食用蘑菇的培养过程,引出真菌繁殖的生活史;开始“病毒”一章的学习时,通过简单介绍当时SaRS流行情况,引出其病原体—冠状病毒,讲到“亚病毒”时引入疯牛病的例子,激发学生学习病毒的兴趣。这样,不仅活跃了课堂气氛,还对学生起到开阔视野、拓宽思路、激发学习兴趣的作用。

3.讨论式教学法

教学过程中有些内容与当前热点问题有关,可以提前几周布置作业给学生,让学生通过查阅大量的相关资料写成综述或总结。如讲到细菌耐药性时,可以让学生查阅相关文献,总结和分析当前细菌耐药性研究的进展,包括耐药菌种、耐药机理及可采取的措施等,上课时分组派代表发言讨论,最后教师总结。这样有利于提高学生查阅资料、综合分析的能力,既加深了对知识的理解和记忆,又提高了学生的组织和表达能力。

4.多媒体课件的合理利用

微生物的微观形态特点使得微生物学的教学变得抽象、难以理解,采用多媒体课件辅助教学,可以把在显微镜下的影像信息搬到教室中,使课堂教学形象化,有助于学生理解和接受。如细菌、真菌、病毒的显微世界及鞭毛运动、噬菌体复制、担孢子形成的过程可以通过色彩丰富、生动形象的动画展示,再配有优美的音乐和解说,能够有效激发学生学习的积极性,提高讲课效率。教学过程中要把握好板书与多媒体的有效结合,避免多媒体画面富于变化而带来的讲授内容条理不清晰的弊端,在板书清晰的主线框架的前提下正确合理地利用多媒体教学。

四结束语

以上是笔者根据微生物学课程的教学基本要求,为搞好课程教学而进行的一些改革实践和探索,并且已取得了一定的效果。但由于医学院生物技术专业开设时间不长,微生物学课程作为生物技术专业的重要基础课程之一,教学改革工作任重道远,今后还有许多工作要做,需要同仁在教学实践中不断改革、思考、总结和深化,使教学质量不断提高。

参考文献

[1]沈萍、陈向东.微生物学[m].北京:高等教育出版社,2009

微生物与生物技术篇2

关键词:食品微生物;检验技术;未来发展

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.217

0引言

微生物是肉眼看不见的微小生物,结构十分简单,一般情况下只有通过特殊设备才可以看到。微生物是一种非细胞生物,它包含的种类特别多,由于微生物极易存活,所以在食品加工中要严格监测加工环境,防止微生物滋生危害人体健康。食品微生物的检验技术能评价食品被微生物污染的状况,为食品安全监督和管理工作提供重要的科学依据,为了提高食品的卫生质量,保证人们的健康状况,食品微生物的检验刻不容缓。食品微生物的检验技术在我国已经成为常态,是食品安全监测中必不可少的环节,它的出现与发展为食品安全提供了保障,使消费者能够更放心的食用食品,为人们排除后顾之忧。本文旨在研究食品微生物的检验技术与未来发展,并就其现状展开深入探讨。

1食品微生物检验技术应注意的问题

1.1严格检验流程,树立无菌操作意识

食品微生物的检验事关食品安全,因此,为了保证消费者的生命安全,每一个食品微生物检验的过程和细节都要严格把控,防止因疏忽造成重大食品安全事故。食品微生物的检验看似是对食品中微生物含量和食品卫生的监测,其实更重要的是对进行这一操作的工作人员的严格要求。食品微生物实验室工作人员作为食品检验的主体,他们技术的高低直接影响食品的安全,因此,对工作人员的严格把关与要求是食品检测部门必须要做的事。食品微生物检验的工作人员要树立严格的无菌观念,因为工作人员一个小小的疏忽就可能使微生物有机可趁,造成食品污染。因此,在食品微生物检验过程中工作人员必须穿专用的工作服,工作前还应进行紫外线消毒,工作中的步骤也应严格执行规章制度,不得简化流程,以确保食品的卫生与质量。

1.2保证食品检验的环境要求,记录归档

食品微生物检验必须在无菌环境中进行,因此,必须对无菌室进行严格管理,无菌室除了要保证采光好、避免潮湿以及远离污染区外,还应实行严格的登记及维修制度。工作人员在无菌室进行完微生物检验后,应将使用无菌室的时间、使用人和设备运行情况等进行记录,这样就可以最大程度降低食品安全事故的出现,因为一旦责任到人,每个人就会严格按照流程执行操作。这种记录归档的方式可以及时发现问题,以确保食品检验环境达到应有的标准。

1.3食品微生物的检验需具备法律性质

食品微生物检验对样品的采集要求非常高,由于微生物具有存活率高、活动范围广、种类多的特点,这也就使得食品微生物的检验过程变得十分复杂。包括我国在内的世界各国都十分重视食品安全监测,食品微生物的检验技术要求较高,因此无论是检验部门还是检验人员必须要经过国家法律认可,符合国家法律规定,因为一旦脱离法律的束缚,食品安全就没有任何保障。食品微生物的检验人员必须要有职业资格证书,并且要有基本的法律意识,认识到其工作的特殊性与重要性。

2食品微生物检验技术的发展

食品微生物检验技术的发展和应用已然成为一种趋势,越来越多的食品检验部门选择它足以见得它的优点,拥有如此庞大的群体,食品微生物检验技术的发展潜能不可估量,正所谓乘风破浪会有时,食品安全也会因为这一技术的发展而得到保障。既然食品微生物检验技术的市场前景如此广阔,那么国家和政府应该大力推广这一技术,并且出台相关政策推动支持这一技术的应用。此外,由于公民食品安全意识的不断增强,绿色食品逐渐成为人们的追求,食品微生物检验技术的运用可以完美的实现这一愿望,这一技术可以检测出食品中微生物的含量与种类,食品检验单位根据这一技术提供的数据进行安全监测,从而对食品的生产环节进行有效把关。食品微生物检验技术作为一种全新的技术已经成为我国食品安全监测单位追求的方向,只不过如何运用,怎样运用还需要在实践中不断揣摩,随着人们食品安全意识的树立与食品微生物检验技术的不断发展,未来二者的高度结合必将成为行业关注的热点。

3小结

综上所述,在进行食品微生物检验时,工作人员既要考虑检验环境,又要保证检验流程的规范性,一切从食品安全角度出发,把消费者的切身利益放在首位,使消费者吃得安心。只有严格运行食品微生物检验技术,保证食品微生物含量在安全限度之内,食品安全才会逐渐上升到一个新的高度,我国的食品出口才会在世界各国中有强大的竞争力。

参考文献:

[1]高晴.浅谈食品微生物检验内容与检测技术[J].科技创新与应用,2012(29).

[2]张洁梅.食品微生物检验技术的研究进展[J].现代食品科技,2005(02).

[3]王富英.微生物检验技术实验教学存在的问题及对策[J].检验医学与临床,2009(07).

[4]安玉枝,王锡青,姜勇.食品微生物检验技术及未来发展趋势研究[J].生物技术世界,2013(03).

微生物与生物技术篇3

[关键词]微生物生物工程环境工程

中图分类号:U73文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)01-0223-01

引言

微生物工程,又被叫做发酵工程,主要内容是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。发酵是微生物特有的作用,在几千年前就被人类认识了,并且用来制造酒、面包、酱、醋等。微生物工程,是大规模发酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。发酵工程跟环境保护和农牧业等许多领域关系密切,对它的开发有很大的经济效益。Dna重组技术和生物反应器,装有固定化酶的容器,能进行生物化学合成,是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看,生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵,才能形成新的产业。本文详细分析了微生物技术在环境工程中的作用,和对环保工作所做出的贡献之大。

1.利用微生物技术监测水质情况

在各种水体,特别是污染水体中存在有大量的有机物质,适于各种微生物的生长,因此水体是仅次于土壤的第二种微生物天然培养基。水体中的微生物主要来源于土壤,以及人类的动物的排泄物及污染。水体中微生物的数量和种类受各种环境条件的制约。目前,世界各国一般认为大肠菌群是指示水质受粪便污染较好的指示菌。我国水质控制也采用大肠菌群作为指示菌,GB5749-85《中华人民共和国国家标准?生活饮用水卫生标准》规定,生活饮用水中大肠菌群每升不得超过3个。另外,还要根据水的等级限制大肠杆菌的个数。一等级是小于等于500个,二等级小于等于10000个。三等级小于等于50000个。大肠杆菌会令糖起到发酵作用并且产生出酸或者是气体。所以,工作人员便可通过检测酸和气体来判断大肠杆菌的数量,从而依照大肠杆菌的数量来判断水的质量等级。

2.利用微生物技术处理废水

污水里面所含有的污染因子十分丰富,一般生活中出现的污水主要的成分是生物代谢物质以及作废的食物,在工业中废水中出现的污染因子较多。据研究,这些污水可能还有金属、酚类以及甲醛等成分。利用微生物技术处理废水主要是指利用微生物群体,对污水中的有机污染物进行吸附和转化。同时进行一些列的扩散、分解等行为,出去污水中的污染因子。污水被处理之后,其中的有害物质别排除在外,或者是转化成对人体无害的物质。城市污水经过微生物处理过程,其中的悬浮物质能够减少到10%左右。

2.1厌氧处理法

污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。水解阶段是高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢。发酵阶段是有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。产乙酸阶段主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。虽然厌氧消化过程可分为以上四个过程,但是在厌氧反应器中,四个阶段是同时进行的,并保持某种程度的动态平衡。该平衡一旦被pH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏,则首先将使产甲烷阶段受到抑制,其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化,甚至导致整个消化过程停滞。

2.2好氧处理法

好氧处理法就是将微生物放置在有氧环境中,促使其大量的繁殖。之后通过微生物氧化分解污水中的污染因子。实现污水的精华,处理掉其中的有害物质。好氧处理法的操作方法比较简单,具有较强的灵活性。

3.利用微生物将固体垃圾变为化肥

在固体垃圾中放入大量的嗜热微生物和硝化细菌异界纤维分解微生物,一般中温微生物的生长受到高温的限制,嗜热微生物在高温的情况下能够加快生长并且使活性增加,更容易形成正反馈回路。但是如果温度在上升到一定范围,超出微生物的承受程度,也会不利用其生长繁殖,总而造成负面的影响。通过微生物发酵把固体垃圾转化为化肥的方法在目前已经被大规模的使用,并在多个地区取得了较好的效果。

4.利用微生物净化废气

利用微生物净化废气,首先要把废气转化为液体形态,然后利用微生物处理有害液体的方法对空气中的废气进行处理。在处理废气的过程中产生的代谢物质会进入到液相环境内,这种物质可以作为细胞的代谢能源。利用微生物处理二甲苯可以在室温的环境里进行。当二甲苯的浓度和每小时的气流量以及废气在空塔中的时间达到一定的数值内,微生物对二甲苯的处理效果会更加明显,去除率高达90%以上。

5.固体化微生物技术的应用

利用固定化微生物技术提高废水处理效率的工艺方法也被称作“生物增效”,其适用的领域非常广泛,例如:化粪池、隔油槽、排水管、城市污水处理厂以及工业废水…等。一般而言,针对特殊污染源,来自天然环境的微生物消耗很快、效率低下,即使有快速的繁殖能力仍不足以负荷。因此,生物增效的作业过程还是依循自然的方式,向目标添加定制的、具有已知降解能力的微生物制剂(固定化微生物),处理效果则有明显的提升。固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上,使其高度密集并保持生物活性,在适宜条件下能够快速、大量增殖。这种方法对提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,和微生物抵抗不利环境的能力都有重要的作用,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。在固体化微生物处理技术上,工作人员经过大量的试验得出结论:在微生物经过固定处理之后,温度和pH值的使用范围更加广泛,有机物的降解能够加强,远远高过普通的微生物。

6.结束语

微生物在环境工程中的作用十分的广泛,为解决环境污染工作做出了重要的贡献。目前,微生物技术已经涉及很多歌领域,微生物技术以成本小,效果好的特点成为环境工作者的使用对象。未来,微生物技术还会不断的发展和进步,为国家提供更大的帮助。

参考文献

[1]张蔚萍,陈建中.固定化微生物技术在环境工程中的应用团.云南环境科学,2003(12).

[2]周东群.污水治理专用微生物制剂的开发研究[D].山东轻工业学院,2012(06).

[3]李靖,周玉林,关杰.环境微生物学教学改革的探索与实践团.微生物学通报,2009(1).

微生物与生物技术篇4

关键词:医学微生物学;实验考核;多媒体素材库;教学改革

医学微生物学是一门重要的医学基础课程,它与临床结合紧密,实践性较强。因此,实验课程是教学过程中的重要环节[1]。在实验教学中能让学生掌握基本实验技能,同时通过对各种微生物形态及培养物的观察,可以帮助学生更好地记忆和理解理论课上所讲授的各种病原微生物特点。然而,作为评价实验教学重要指标之一的实验考核,由于受到考核时间、内容、人力等因素的影响,使得实验考核缺乏合理性和客观性[2]。随着近年来许多学校扩招,师资力量不足,传统的考核方式不得不取消,而采用只书写实验报告单一评价学生的实验成绩,这不仅不能真实地反映学生的学习情况,而且使许多学生产生不重视实验过程,只注重实验报告书写,有的学生甚至不来上实验课,课后抄袭他人实验报告,这种实验成绩评价方式不能调动学生学习的积极性[3],也不能客观地评价实验教学效果。近3年开始尝试采用多媒体技术对学生进行实验考核,经过在2009级、2010级及2011级临床医学本科专业中的实践应用,取得了初步的成效。

1实验教学试题库的构建

1.1考核内容根据实验教学大纲的要求及教学内容确定实验考核范围,内容包括微生物形态、生理、实验原理及实验基本技能等方面。考核题型包括图片辨认、填空、判断题、简答、病例分析等形式。

1.2实验教学多媒体素材的收集玻片标本利用显微数码摄像系统进行图片采集;各种病原微生物培养物、生化反应、凝集反应、特殊实验等结果,采用数码照相机进行拍摄;此外,收集本专业各种教材、专业图谱、互联网网站等相关各种微生物形态、结构、电镜照片等图片。所有图片用photoshop软件进行图片编辑处理,并在每张图片的典型特点上用不同形状、颜色的箭头或数字进行标注;实验原理、步骤、操作等利用电脑软件制成线条图和动画。

1.3多媒体考题制作将试题制成ppt课件,内容以图片、表格、动画、线条图及文字的方式展现,根据试题的难度系数及各次实验内容的比例,分为若干套试卷,形成若干套难度系数均等、内容全面的试题库。

2多媒体技术在实验考核中的应用

2.1考场安排以实验室为单位进行考核,每次安排考生16名,监考老师2名,考场地点为配有显微互动系统实验室。

2.2考核实施同一考场学生进入考场后按指定座位号就坐,由学生随机抽取试卷号,老师根据学生抽取试卷号打开试卷,利用显微互动系统将试题发到每台学生电脑上,试卷按预先设置的播放速度、时间及顺序进行自动播放,学生在规定时间按要求完成答题。

2.3实验成绩评价实验考核方式改革之后,学生实验总评成绩按平时成绩占20%,实验考核成绩占10%进行统计,这样比较全面地评价了实验教学效果,同时也真实地、客观地反映了学生的学习态度及对实验技能的掌握程度。相比之前的年级,2009级、2010级、2011级同学实验操作的规范性、实验报告书写能力等均有了一定程度的提高。

3总结

80年代初我校实行的教师与学生一对一的考核方式存在许多弊端,如需要耗费大量的时间和人力;繁琐的考前实验室准备工作;由于受实验材料的限制,考试内容局限;考题单一,考核内容不够全面,主要侧重于微生物学实验基本技能;考题重复率高,已考过的学生容易将考题泄露给正准备考试的学生,导致考核出现不公平性。

随着多媒体技术在医学微生物学教学中的普及,近年来开始尝试将多媒体技术应用于实验考核中,经过3年的实践尝试,得到了老师及学生的普遍认同。与传统实验考核方式相比,多媒体技术应用于医学微生物学实验考核中有许多优势,如以实验室为单位,每次在2名教师的监督下可容纳多名学生同时进行考试,这节约了考核时间及人力资源;之前的传统实验考核只重视实验基本技能的测试,而采用多媒体技术进行实验考核,可将实验考核内容扩展到病原微生物的形态、生理特性、生化鉴定、实验原理等多方面,使实验考核内容比较全面,通过考核能全面了解学生对所学知识点的掌握情况。

在3年的实践改革中发现将实验考核成绩纳入学生最后的实验总评成绩中,使得学生意识到只有平时努力认真地学习,才能牢固地掌握所学知识,在考核中取得优秀的成绩,学生学习的主动性和积极性明显得到调动,实验教学效果也得到明显地提高。虽然,采用多媒体技术进行医学微生物学实验考核有许多优势,但也要客观地看待其局限性,如对实验技能的考核,采用动画方式来展示,让学生通过观察来进行判断,这种考核方式并不能代替学生的实践动手能力[4]。因此,在平时实验教学中应加强学生动手能力培养,要正确、合理地掌握多媒体技术在医学微生物实验考核中的使用度[5]。

参考文献:

[1]林乐勋,付英梅,佟雷,等.医学微生物学实验教学改革初探[J].基础医学教育,2011,13(2):147-149.

[2]陈晓宁,王清河,赵蕾,等.构建网络考试平台探索新的实验考核模式[J].中国病原生物学杂志,2007,2(2):159.

[3]王小丽,钟有添,谢琼.实验教学改革条件下医学微生物学实验考核评价体系的构建与实践[J].微生物学通报,2012,39(12):1817-1824.

微生物与生物技术篇5

【关键词】微生物采油技术微生物发展

1微生物采油技术概述

1.1微生物采油的涵义及分类

微生物采油技术是指将筛选的微生物或微生物代谢产物注入油藏,经微生物的生命活动或代谢产物的某些特性作用于原油,改变原油的某些物化特性,从而提高原油采收率的技术。根据实施过程与方法的不同,分为地上微生物采油技术与地下微生物采油技术。地上微生物采油技术是指在地上经微生物发酵工程研制、生产微生物的某种代谢产物注入油藏而提高原油采收率。即利用优良微生物在地上发酵生产采油制剂的技术。目前,广泛应用的有微生物多糖和微生物表面活性剂。地下微生物采油技术将在地上模拟油藏条件筛选的微生物菌种与营养物注入油藏,微生物在油藏中运移,生长繁殖产生多种代谢产物,作用于原油而提高原油采收率;或用生长繁殖的菌体细胞及代谢产物封堵贮油岩层大的孔道,调整水驱油剖面;或将营养物注入油藏,激活油藏内的原生微生物生命活动提高原油采收率。由于地上微生物采油技术,存在纯种发酵,产品单一,且成本较高,因此,相比之下地下微生物采油技术更有发展前景。

1.2微生物采油技术的现状与发展趋势

2009年,“世界石油微生物技术大会”于尼日利亚召开,微生物采油技术进一步引起了世界的关注。早在1926年,微生物采油的想法就已经提出,上世纪中叶美国与苏联成功的进行了微生物采油实验。我国的微生物采油技术起步较晚,大约在上世纪60年代开始了微生物炼油的研究,经过多年的努力,在这一方面的研究取得了较大的成就。直到现在,全国多个油田都开展了微生物炼油技术的应用,取得了明显的效果。对于石油微生物遗传学研究,目前已经建立了细菌以烷烃、奈和水杨酸、甲苯和二甲苯三类典型烃类物质生长的遗传学模型。在高粘采油机理的研究方面,筛选高粘性优良菌种,探讨高粘性采油机理。成为了急需解决的技术难题。各国的研究结果表明,微生物提高采收率技术在成本上很有优势,有着极大发展空间。微生物采油十分环保,比起其他的采油方式对环境的污染很小,不会对环境造成2次污染,不会对人体健康带来威胁,这一种绿色工艺。由此可见,微生物采油技术将会有更好的发展前景,为人类的发展做出一定的贡献。

2微生物采油技术机理

2.1微生物改变原油结构

微生物生长代谢能降解原油的重组分变成轻组分,产生的Co2、H2、n2、CH4等气体增加油层压力,细菌对油层直接作用,在贮油岩石表面生长繁殖,占据孔隙空间而驱出孔隙中的原油,降低原油中的某些组分而降低原油粘度,从而使其流动性变好。

2.2微生物改变驱油环境

微生物生长代谢产生能促使油释放的代谢产物,如低分子量的醇、有机物、生物表面活性剂等,使油水界面张力降低,从而使原油从岩石中释放出来,从而提高采收率;溶剂性产物可溶解原油,生成的Co2、H2、CH4等小分子产物可起到溶解驱油的作用;微生物可以产生有机酸,增加孔隙度,提高渗透率,增加油层压强等使其更容易开采出来;微生物代谢产生的生物聚合物可控制液体流动,或者形成选择性封堵。

3微生物采油技术的方法及优缺点

3.1微生物采油技术方法

用于微生物采油的微生物必须是厌氧或兼性厌氧型微生物;这内微生物在油层高温、高压、高盐等极端环境下能正常生长繁殖并产生代谢;大多数采油微生物能以烃类作为碳源,并能以贮油层内的无机盐作氮源或作营养元素;采油微生物必须与其注入油层的环境条件相配伍相适应。微生物采油技术根据实施过程与方法的不同,分为地上微生物采油技术与地下微生物采油技术。另外也可以分为微生物采油方法分为生物工艺法与微生物地下发酵提高采收率法。采油界普遍认为,地上微生物采油技术实施的是微生物纯种发酵,产品单一,且成本较高。如将筛选的微生物混合菌种或单一菌种,注入贮油岩层,在贮油岩层这个巨大的天然的发酵罐中生长繁殖,产生多种代谢产物,菌体细胞和多种代谢产物联合作用于原油,改变原有的某些物化性能,提高原油采收率。所以地下微生物采油技术是较地上微生物采油技术更先进的高新技术,有着更广阔的开发应用前景。现正推广应用。鉴于地下微生物采油技术解决的技术性问题不同,采用的方法及工程实施不同,近30―35年在世界范围内开展的地下微生物采油现场试验及应用主要分成六大类:微生物清蜡处理法、单井增产微生物处理法、微生物驱油法、微生物压裂液压裂法、激活油藏微生物群落发和微生物选择性封堵法。

3.2微生物采油技术的优缺点

3.2.1微生物采油技术的优点

微生物采油技术的优点:首先它对环境的污染较小,不会伤害人类的身体健康。其次这项技术与其他技术相比,成本更低,更加经济。再者微生物采油工艺工程十分简单,所需设备与其他技术相比更是简单的多。微生物采油的方向广,使用与重质油、轻质油等各种类型的原油。最后微生物一起体积优势,能够达到其它技术多不能达到的死角。

3.2.2微生物采油技术的缺点

微生物采油技术的缺点:首先微生物采油技术不能在冬季施工,这将有碍有采油量,给企业带来一定的损失。其次微生物产生的生物聚合物可能产生沉淀,影响采油的正常进行。再者在重金属含量、温度较高及盐度较大的情况下,微生物很容易遭到破坏。最后微生物的施工条件很难恰当的把握。

4结论

生物技术在国外一直是热门,随着生物技术的发展,微生物采油技术日趋成熟,我国的对生物技术的重视程度及在生物技术上的发展与国外相比还有很大的距离,但本世纪以来,生物技术在我国得到了极大的发展。生物技术极其的有用,而微生物采油更是重中之重,它不仅缓解了国际石油压力,还降低了石油价格,减轻消费者的经济压力。如此重要的一门技术,需要更加广阔的发展空间,其必将为人类带来巨大的财富。

参考文献

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微生物与生物技术篇6

[论文摘要]:目前,微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况,明确分析微生物采油技术概况机理,并探讨其发展方向。

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery,meor)

是利用微生物在油藏中的有益活动,微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,并对原油/岩石/水界面性质的作用,改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比,该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年,美国科学家mr.beckman提出了细菌采油的设想。1946年zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理,获得微生物采油第一专利。i.d.shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作,奠定了微生物采油的基础。美国的coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在bokor油田做先导性矿物试验,采油量增加了47%。2002年至2003年,我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用,累计增产原油1695t,累计少产水1943t,有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面,处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量,微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增产原油13.49x10t,产量增加了10~46%。1988年至1996年,俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术,共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究,但发展缓慢。80年代末,大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国micro~bac公司合作,分别进行了单井吞吐试验。1994年开始,大港油田与南开大学合作,成功培育了一系列采油微生物,该微生物以原油和无机盐为营养,具有降低蜡质和胶质含量功能,并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来,吉林油田与13本石油公司合作,探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验,21口井见效,见效率达70%。2000年底,大庆油田采油厂引进了美国npc公司的耐高温菌种,在y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验,结果表明,采收率达43.41%,增加可采储量1.81×10t,施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

(一)微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂,现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境(渗透压、氧化还原电位、ph值)的改变,又可直接改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,从而影响微生物的生长,降低采收率。

(二)微生物驱油机理

因为,微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的co、co2、nz、h、ch和c3h等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。

(三)理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末,国外的islam、zhang和chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。zhang模型优于islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法,可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化,对岩心渗透率的影响等信息。

(四)源微生物的采油工艺

国内油田(大庆等)已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述,在我国油田中,特别是大庆油田,在微生物采油技术具有提高采收率的效果,对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性,微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

参考文献:

微生物与生物技术篇7

现代生物技术,就是一Dna技术为主导,是对一系列生物高新技术的统称,主要包含包含微生物、细胞、酶、基因、蛋白质及生物修复等工程与技术。其中,各项工程技术都有其相应的理论基础与应用领域,但又是相辅相成的,从而形成一个完整的体系。其特点主要体现为:1、此项技术一生物为对象,注重再生资源的可循环利用。2、一般在常温、常压下进行,过程简单,操作具有一定的持续性,能够有效节省资源,降低环境污染。3、位高纯度、优质及安全可靠的生物制品提供了新的研发途径。4、常规技术与传统方法无法解决的问题得到有效解决。5、能够根据人们对新物种、品种及其他经济价值生命类型的需求进行创造。 

二、水污染中现代生物技术的具体应用 

(一)固化微生物技术 

对于水污染治理,在微生物技术应用下,通过固化微生物技术的广泛应用,其取得的效果是令人赞叹的。经过一定时期的发展,培养微生物,在工厂废水及难降解物的分解中得到了很大的应用,为人们有效处理这些废弃物开辟了新的渠道。经过长期研究实践,通过固化微生物技术,对微生物进行固定并长期进行废水处理,是的菌落使用效率得到提高,尤其是对难降解的有毒物质,其作用更是非常显著。有效处理生物菌落的应用后,在活性污泥上将其固定好,对废水處理效果更佳。 

(二)生物栅修复 

生物技术中的生物膜能够为原生动物、微生物及小型浮游生物等水污染治理提供所需的生长条件,而此项技术就是将生物膜与水生植物特点融为一起,增强水污染治理效果。在空气与水分接触的过程中,在汽态、固态及液态见,微生物存在模式不断相互转换,从而使得微生物存在形式更加丰富,生态系统更加复杂。如果被污染水流流经此生态系统时,治污根系就会阻挡污水中的部分悬浮物质,此时生物膜的异化、通化及吸附等功能就会得到充分发挥,有效清理掉流经水体中含有的有机质。 

(三)生物反应器 

生物反应器,是现代生物技术发展的重要方向,新型现代生物膜反应器,内部装有较大的载体,是其共同特点,这有利于在微生物附着生长中,形成相应的生物膜,相较之汽态反应条件,其供气与供给性好,为污染物与微生物的接触留有了充足的时间,是的微生物代谢能力不断增强。当前,已经研发出2000m3的反应器,虽然其处理能力不高,成本高,但管理很方便,运行成本低,在欧美地区污水处理中,应用范围比较广泛。 

(四)微生物投放与处理 

在微生物投放处理中,高效微生物群体是其中的一种微生物种类,其通过发酵工艺逐渐形成好气性与兼气性微生物混合而成的群落。在高效微生物群体中,其微生物存量比较大,比乳酸菌、放线菌、光合细菌及酵母菌等。另外,光合细菌是另一种常用的微生物投放群体,其可以存在于高效微生物群体中,有效分解出污染水体中含有的氮分解物质。同时,人工培养也可形成光合细菌,去一固态与游离态两种方式存在,通过微生物投放技术将其投放于被污染水体中,加快水体物质循环,从而实现清理谁污染物质的效果。 

(五)生物强化 

目前,在水污染处理中,对于微生物处理技术,备受人们青睐。但在实际应用中,单纯的在废水中加入孜然优势菌是明显不行的。因此一般在应用微生物强化技术时,通过筛选培养符合人们实际需求的微生物。选用高浓度活性污泥进行水污染处理时,培养微生物的同事,还能够加强污水处理,增强其处理效果。应用生物强化处理技术后,一定程度上提高了水污染治理效果,为有效治理环境污染奠定了良好的基础,从而为人们提供安全、可靠的生存环境。 

三、概述生物修复技术 

生物修复技术,具体而言就是借助生物,尤其是微生物将土壤、地下水或海洋污染物,通过现场讲解成为Co2和H2o,或讲解为无害物质工程技术。目前,在地下水、废水等污染清理中,此项技术所用到的强化措施比较多,在保持自然生态系统原貌的基础上,有效修复了受污染环境。大量研究证明,相较之传统物化法,生物修复技术的优点主要体现在:1、经济型,仅为物化法的30-50%。2、环境影响低,不会形成二次污染,且遗留问题少。3、有效降低了污染物浓度。4、修复周期短,可就地进行修复,操作简便。但在生物修复中,其有效性与安全性评价等问题是不容忽视的。为了有效提高其效率,在未来将通过分子微生物学进行分离、鉴别,从而制造出降解性强,且能够有效具体有害有毒化合物的微生物。为了增强生物修复技术的安全性评价水平,鉴定微生物分析相关的生物技术发展十分必要,在此基础上明确环境中微生物去留及其基因问题。 

四、结语 

综上所述,随着生物技术水平的提高,目前,在水污染治理中,生物技术应用范围不断扩大。同事,基因、细胞及酶等现代工程科技的广泛应用,有效增强了微生物技术应用效率,为水污染治理与环境保护奠定了良好基础。因此,微生物技术应用于水污染治理中,能够土洞水污染与环境治理工作的稳定发展,一定程度上推动着生态环境修复工作的顺利实施。 

参考文献: 

微生物与生物技术篇8

一、微生物吞吐采油技术概述

微生物作为提高原油采收率的技术被称为微生物采油技术,是一个总称。微生物吞吐采油技术是新时代的一种产物,它通过注入油井中,通过物理或者化学的方法,从油井中开采出人类的资源——石油。

1.从微生物源的分类不同来分,可以将石油分离技术分为外源微生物采油技术和本源微生物采油技术。微生物采油技术按照驱替方式来分,可以分为微生物驱油技术和微生物吞吐采油技术:

(1)微生物驱油技术是指将从注水井注入微生物,随着注入的水越来越多,逐渐对油层进行驱替,从而分离出石油。(2)微生物吞吐采油是将微生物注入采油井单井中,随着微生物的作用,将井眼内流体的理化性能改变,从而提升单井的原油产量。将(2)与(1)对比发现,(2)的技术具有更小的风险,操作上的简便,施工的简单的优点,所以微生物吞吐采油技术是本文所要研究的重要对象,也是微生物采油技术的发展方向。

2.之所以选择微生物作为吞吐采油技术的生物,微生物必然有属于它易于别的技术的特点。

2.1微生物的代谢产物不断的利用物理作用或者化学作用来与原油发生反应,从而降低了原油表面的张力,使得原来那些在岩石表面及空隙中的原油更容易从中分离出来,更加优化了原油的提炼率。

2.2能够发生作用的微生物藏在原油中,利用原油在其中生长并且繁殖,更能直接的作用于采油技术中。

2.3微生物通过自身以及自身的排泄物组成成膜,粘附在空隙的表面,将高渗透带堵塞,使得波及的体积得到有利扩大。

2.4另外,微生物可以利用往井里注水整体的提炼原油,并且可以有效地提取剩余的石油,提高效率。

二、微生物吞吐采油技术的应用机理

1.众所周知,生物要维持生命就要进行代谢活动,微生物也不例外,它利用代谢作用产生出各种各样的酸性物质,包括无机酸和无机酸,酸性物质能够溶解岩石中的碳酸盐,将岩石的孔道清理干净,从而岩石的缝隙增大,原油渗透的机率增大,提高原油的提取率。

2.在微生物的代谢活动中,除了产生酸性物质外,同样会产生各种气体,包括二氧化碳、甲烷等等,气体增加,容积不变,底层的地压随之增大,地层流体的粘度降低了,原油的流动性也随之增加,流动性增加,则原油能够渗透出的机率增加,原油的提取率增加。

3.微生物的生长繁殖过程中会产生酶,这些酶可以降解原油的组分,打破原油的结构,这样,原油本身的性质,比如粘度、压力、温度以及凝固点等等都会降低,从而原油的流动性会大大增强,原油的提取率也得到提升。

4.微生物代谢作用产生的酶、脂肪、酸和糖等,会改善岩石的湿润性,减小水与油之间的表面张力,并且可以通过将原油溶解,增加原油的流动性。

三、各油田对微生物吞吐采油技术的实际研究

1.大庆油田的实验

以大庆油田为例,在大庆油田储层含水在6%~96%之间、原油的含蜡量最少也维持在3%、地层温度保持最高120摄氏度、矿化度150000mg/L、地层压力最高50m帕的某地区挑选出了12个微生物菌种,将它们放入15口井中进行微生物吞吐采油技术的实验,在吞吐实验进行之后,油井提取原油的效率都有了增加:在进行实验前,这15口井每天的产油量是34t,日产液量131t,含水率为74.0%。在试验后这些油井日产油增加到58t,日产液量增加为194t,含水率为70.1%,在实验进行几个月后,这些油井每天的产油量42t,每天的产液量145t,含水率为71.0%,由此可见,原油的提取率增加的效果还是相当明显的。

2.川北油田的实验

试验人员在川北油田某井进行微生物吞吐采油实验,拿注入水和川北油田的水样作为对象选出3个菌种,用套管注入法注入某井中,在未进行实验前,每天的产油量是15.54t,每天的产气量是17000立方米。在进行试验后,每天的产油量是15.71t,每天的产气量18230立方米,通过分析,原油的产量只增加了1.1%,天然气的产量增加了7.1%,增加的并不明显,效果也并不明显。

通过大庆油田与川北油田各自实验的数据,不难看出,不同油田微生物吞吐采油效率是不同的,也由此分析出影响微生物吞吐采油技术的因素:

(1)原油粘度的不同以及含蜡量的不同都会影响微生物吞吐采油率。含蜡量越高,原油粘度越大,石油开采的有效率越高。

(2)油井的含水量也会影响微生物吞吐采油的效率。由试验对比不难看出,油井中的含水率对吞吐效率有明显的影响,当油井的含水小于百分之八十的时侯,微生物的采油率会达到百分之七十六点五,并且效果非常之好,当含水大于百分之八十的时侯,微生物采油的效率较低。

(3)油井产液强度也影响着微生物的吞吐有效率。当油井产液强度变大时,吞吐的有效率较低,油井产液强度变小时,吞吐有效率较高。

(4)油井的连通状况也时刻影响着微生物的吞吐效率。由试验看出,连通状况好的油井吞吐有效率高。

四、微生物吞吐采油技术在高速发展时代下的优势

1.微生物要在开采石油中发挥作用,就要注入油井中,大量的微生物从何而来,是否要消耗大量的资金,都是石油开采人员必须要考虑的。通过调查发现,注入井中的微生物成本较低低,操作简单。想要增产一桶原油,用聚合物驱油花费的钱是40到65人民币,表面活性剂驱油花费65到80人民币,微生物驱油则花费8到32人民币。同时注入油井中的微生物和培养基的价格很便宜,并且很容易获得,还可以根据具体油井的藏油量,灵活具体的调整配置微生物的配方。

2.微生物的适用范围比较广,对于那些不适合用聚合物和表面活性剂采油的地方,微生物吞吐采油的技术就可以得到很大的适应,并且微生物吞吐的技术可以用于开采各种类型的原油,会增强重油的开采效率。

3.微生物的有着很小的细胞,并且这些细胞会移动,所以微生物有着能够进入聚合物或者表面活性剂不能进入的那些油层中死区,更好的提高原油的提取率,并且微生物和它的代谢产物不会损害储油层,不会造成渗出油液后一连串的处理的问题,环境无污染。

五、结语

微生物吞吐采油技术是新时代的产物,集高科技、节能、环保等一系列优点于一身,并且在这个高速发展的社会,在各国资源战役中,微生物吞吐采油技术具有非常广阔的发展空间,特别是对于那些含水高甚至非常高的老油田,就像一颗强心剂,具有着十分重要的意义,与别的采油技术相比,微生物吞吐采油技术的风险小,实施起来比较简单,在未来有美好的发展前景。

参考文献

[1]王作颖,微生物采油在五不同类型油藏的现场应用,西安石油学院学报,2000,(5)

微生物与生物技术篇9

关键词:微生物油气勘探 储层评价 异常模式 含油气性预测

作为近地表油气化探技术的重要指标,微生物的数量与种类在近地表油气化探创立初期就为人们所注意。上世纪30年代,前苏联地质学家最早提出了以近地表土壤的烃氧化菌作为指标进行油气勘探的设想。50年代末,美国菲利普石油公司创造了微生物石油测量技术。大致同时,德国研究人员提出了油气微生物勘探技术。它们的本质都是利用特定种群的微生物指标来推断储层的含油气性。

一、微生物油气勘探技术体系

1.技术原理

油气埋藏中的烃类成分向地面方向的铅直运动位移是地表油气化探的原理。微生物油气勘探技术作为地表油气化探的手段之一同样基于此。地下油气藏中烃类组分在浓度和压力的作用下,必然会向上运移,在地表形成自身浓度较高的区域。而这个区域存在的某些微生物,以这些烃类作为唯一的碳源。因此,随着烃类浓度的变化,这些微生物的发育程度也会有所变化。主要体现在微生物高值的异常。这样就可以将微生物的异常与油气的埋藏联系起来。

2.常用指标筛选与异常划分

上世纪五六十年代,地表微生物油气勘探技术初现之时,人们首先对指标的细菌的种类进行了探索。最早用于油气勘探的是甲烷氧化菌,但后续成果表明这类细菌在应用中存在影响因素,首先甲烷来源上,由于近地表中大量存在的纤维素分解菌可以把土壤中的纤维素分解为甲烷和二氧化碳,引起甲烷浓度增加,从而导致甲烷氧化菌发育。所以必须在纤维素分解菌浓度比较低时,才可使用甲烷氧化菌为勘探指标。所以地表微生物油气勘探时,甲烷氧化菌须和纤维素分解菌一起使用,或进行碳、氢同位素检验,以确定甲烷的来源与类型。相比于甲烷氧化菌,乙/丙/丁烷等氧化菌受地表干扰相对比较小,这是由于这些较重的烃类难以因地表作用产生。基本是地下油气藏烃成分的运移产物。因此,在地表微生物油气勘探的过程中最常用的指标是乙烷、丙烷和丁烷氧化菌。地表微生物技术使用于天然气勘探,因天然气藏主要成分为甲烷,很难在地表造成乙、丙和丁烷等氧化菌的异常,所以主要采信甲烷氧化菌。依照测量值的大小,把测区分成a级异常区、B级异常区、不确定区与背景区。

3.典型异常模式

通过已知区域上方进行的地表微生物测量,得出地表微生物油气勘探的几种典型异常模式。

甲.干孔大都位于微生物测值背景区或不确定区。

乙.已开采的老区域微生物总表现出低值异常。油气藏经开采压力降低,向上的渗漏就会减弱或停止。导致微生物低值异常。相反,未经开采区域,由于垂向渗漏,将会导致高值异常。已开采油井因为注水导致使压力升高,继续引发油气微渗漏,亦会引发地表微生物的高值异常。

二、微生物油气勘探技术发展概况

微生物油气勘探技术滥觞至今已经有近80年的历史。最早由前苏联微生物学家和勘探家发轫,40年代美国分离出地表土壤中的烃氧化菌并将其作为油气藏性质指标。我国自1955年由中科院菌种保藏委员会与前石油工业部合作了微生物勘探石油的研究。90年代中期至今已在二连盆地、四川盆地、华北油田等已知或未知区域进行了地表土壤微生物的勘探研究,取得了良好的验证与预测效果。2002年,合肥石油化探研究所在其研究项目中也对微生物油气勘查进行了试验探究。

三、微生物油气勘探技术应用领域

1.未采区含油气性预测

地表微生物的高值异常区域是油气藏烃渗漏的有效指标,所以单独使用微生物技术针对未知区开展含油气性预测从理论上可行。但在综合勘探已是目前大势的情形下,该技术应更多地与其他勘探手段相结合。既可与其他地球化学勘探方法结合使用,也可将其与本地地质资料和地震等物探资料对照使用。

2.成熟探区储层评价

在其应用早期,微生物油气勘探技术仅应用于油气远景区的预测。但近10年来,在测量结论的解释上,这种技术也大有突破。美国首先在对地下油气储层分布状况的评价之中使用该方法,并产生了微生物储层特性评价技术,将该技术的使用由勘探领域拓展到开发领域。

四、结论与建议

依据理论上的支持,微生物油气勘探技术已拥有比较完善的操作方法和理论体系。并且经济高效。可有效地确定出未知区的含油气远景区块,是判断构造是否存在烃类埋藏的可靠措施;在已采的老油气田区域,可找出潜在的漏失层。对于地表微生物测量,对油气藏的特征分析,连通性以及封闭单元分布状况和含油气储层的延伸方向范围的确定上大有裨益。

近年来我国油气勘探中的地表微生物技术也受到了很多单位和研究者的重视,大大减小钻探风险。但综观全局,我国微生物油气勘探技术在探究与实践方面仍然处于起步期,在地震探明构造含油气远景评价与地下储层性质描述方面的研究与应用尚未见报道。

进行地表微生物勘探将会是一件投入少见效快的勘探方式。可以获得最有利的含油气远景区或是老产区地下储层的埋藏情况。这对于油气田勘探工程意义重大。因此,加强地表微生物油气勘探技术的研究与应用,应该引起我国油气勘探者的重视。

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微生物与生物技术篇10

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学生要学习好双语课程,不仅需要过语言关,还需要过对专业知识内容的理解关。由于双语课程的课堂教学内容含量有限,所以一定要让学生课前预习,课后巩固学习。教师可以通过指导学生学会利用网络资源自学,从而解决上述两个环节的问题,建立良性的教学互动模式。这就要求教师以中文版课程网站为基础建立英文版课程网站,并且重新编制英文版课程的教学大纲和课件、考试大纲、习题等。同时为了进一步增加与学生的交流,可以在网上建立教师在线解答等项目,从而提高学生的学习效率和积极性。

(五)教学内容的优化

教学内容的优化要以突出专业特色为教学内容。例如,要让学生对某一课程感兴趣,首先可以让学生了解课程对其学习、工作和生活等有何益处,所以绪论的有效引入显得特别重要。通过讲述学生最为常见的、耳熟能详的日常现象,激发学生不断学习和深入探索的欲望。让学生了解我们日常生活中经常食用和见到的面包、酸奶、酒、酱油等都是微生物的作用,进而激发学生对微生物学习的兴趣和热情。

考虑到“普通微生物学”是生物技术专业学生的基础课,在授课时可以适当增加与其专业相结合的知识内容,重点讲述与生物技术有关的微生物学基础,包括微生物的生长、代谢和遗传;以基因工程为中心,介绍微生物分子操作的基础与基因操作系统;微生物酶工程、发酵工程和代谢工程的基本概念及其研究和应用的进展。

在教学过程中要注重教学内容的实践性。理论性较强的内容要尽量联系实际。向学生讲述相关理论在实际生产生活中的应用,使学生感受到所学的知识与实际生活息息相关,具有重要的应用价值,从而提高学习的积极性和主动性。

在教学过程中要注重教学内容的先进性。将近期的科研成果和先进的技术理论融入教学,使教学内容与专业发展方向和动态紧密结合,使课程具有科学性和探索性,具备一定的深度和广度,让学生多了解学科前沿的知识,例如新理论,分子生物学技术在微生物领域中的应用等。

(六)考核方法的创新

应该从提高学生能力角度出发,探索多元化考核方法,这是微生物学双语教学的基础。例如课件制作、专业翻译、专题综述、课堂小实验、教学活动的积极性、期末笔试等多种课程考核形式,其中期末笔试中英文考核内容占50%以上,通过压力促使学生努力学习。对于科研能力强的学生,若得到一定级别奖励,可免去考试直接给予优秀成绩,从而提高学生的科研欲望和水平。以上措施可以有效提高学生对于专业知识和英语的学习主动性和积极性。

现阶段我国双语教学还有很多不足之处,需要进一步完善。专业的差异使得双语教学不可能套用统一的模板,所能做的只是基于某些共性基础上的摸索和创新,同时结合自身院所及专业特征总结教学方法,对于学生与教师均是一种挑战。江西农业大学微生物学由于授课对象、课程性质和特点不同,故其双语教学模式不能完全套用其他课程的教学模式。只能通过设计合理的个性化教学模式,采取积极高效的管理和教学方法,进行多层次、多角度、全方位双语教学研究,构建双语课程框架,以此实现专业知识和外语能力的双重收获。

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