生物工程微生物与石油、化工和采矿业

Posted 2022-01-13

篇首语：犀渠玉剑良家子，白马金羁侠少年。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了生物工程微生物与石油、化工和采矿业相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

石油，是重要的能源和化工工业的原料，它在工农业生产中起着举足轻重的作用。然而，由于长期的开采，贮量下降，许多矿井用常规技术已不能开采而被废弃。但事实上，地下油层60％为粘滞性强的油，常规开采对这部分油束手无策，只有白白地任其报废。

过去，原油开采，在原石油气压下，一次采油只能采出存油的10％～20％，二次采油是加水或蒸汽加压后进行的，也只能采出30％，而还有近60％的贮油不能采出。如何才能把这部分油采掘出来呢？科学家们想尽了办法，最后他们把注意力集中到微生物上来，因为许多微生物能把长链烃降解为短链烃，使石油粘滞性减小，气压增加，从而可以提高出油率。因此，利用微生物可以第三次采油。

美国在得克萨斯州一口40年井龄的油井中，加入糖密和微生物，然后密封。经微生物发酵后，井内气压上升，结果出油率比原来提高4倍，澳大利亚科研人员经过10年努力也开始利用细菌采油，使油井产油量增加50％，英国人也作了这方面的尝试。使用微生物采石油可以使油井产量明显提高。

1981年美国利用微生物技术多生产2000万桶的原油，价值达6亿美元。1989年原苏联《能源》杂志介绍了他们开发的利用微生物采油的新方法，这种方法是在钻井过程中，给油层注入细菌，改善水的排油性能，从而提高原油的流动性，使出油率提高。

微生物在石油开采中的应用范围是比较小的，但微生物在化工工业中应用却极为广泛。

我们知道，酒精这种重要的工业原料和溶剂过去一直是用微生物发酵法来生产的。本世纪50年代由于石油工业的发展，用石油裂解法制造酒精简便而低廉，因而很快取代了发酵法。但由于近几年来，石油资源枯竭日紧，油价上涨，又导致人们把兴趣转移到发醇上来。现在，就我国而言，年产酒精 120万吨，其中90％是发酵法所产生的。

不仅酒精可以用微生物发酵来生产，其他许多的化工产品都可以用微生物来生产。如甲醇、丙酮、醋酸、环氧乙烷、环氧丙烷、甾体甘油、脂肪酸、柠檬酸、乳酸、氨基酸以及某些高聚合物如聚羟基丁酸酯、生物塑料等等，可以说，微生物发酵产生化工产品大有取代现在的石油化工工业之势。而且，微生物发酵的产物对环境不会造成污染，而现在的许多石油化工产品已产生了公害。典型的例子就是塑料和合成橡胶，这些化工产品很难降解，而微生物产品则不同。现在许多国家的科学家都在寻找塑料和合成橡胶的微生物替代品。生物塑料便是这类替代品。

生物塑料是微生物及有些植物产生的一种高分子物质。用这种高分子物质所制成的塑料具有与现在广泛使用的塑料一样的强度和韧性，但它们能溶于水，也容易被微生物所降解，不会造成污染。现在，世界上许多国家，如美国、英国、意大利、日本及我国的台湾地区都在竞相开发这种产品。

不仅如此，其他的许多化学工业如造纸、工业酶，甚至化妆品都可以用微生物来参与生产。

微生物在采矿业的作用也越来越被人们所重视。

由于人们大量的开采，许多富矿都被开采贻尽，留下不少贫矿和尾矿，这些矿品位很低，采用一般的火法冶炼在经济上是不合算的。虽然这些贫矿、尾矿品位低，但它们总量极大，各种金属贮量远超过已开采的高品位矿。因此，开发前景还是很大的，但是，如何来利用这些矿呢？科学家发现，自然界中生活的一些细菌可以浸出许多种金属，如氧化硫硫杆菌、氧化硫铁杆菌等，它们能将铜、钴、镍、锰从矿石中浸出，甚至能将黄金、铀从矿石中“挖”出来。

现在，美国用细菌浸矿所得的铜已占全美产量的10％，加拿大和美国用细菌浸矿法提炼的黄金占到10％，而澳大利亚则占到20％。加拿大用生物工程菌浸泡含铀的矿石得铀已达230吨。我国从1965年也开始了对铜、铀等金属的细菌浸出法试验，取得了一定成效。

用细菌浸出法提炼金属，具有成本低，设备简单，投资省，工艺简单，不污染环境，回收率高等特点，因而倍受人们欢迎。

生物工程 微生物与石油、化工和采矿业

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