微生物与石油、化工和采矿业

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  •   石油,是重要的能源和化工工业的原料,
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  • 它在工农业生产中起着举足轻重的作用。然而
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  • ,由于长期的开采,贮量下降,许多矿井用常
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  • 规技术已不能开采而被废弃。但事实上,地下
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  • 油层60%为粘滞性强的油,常规开采对这部分
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  • 油束手无策,只有白白地任其报废。
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  •   过去,原油开采,在原石油气压下,一
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  • 次采油只能采出存油的10%~20%,二次采油
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  • 是加水或蒸汽加压后进行的,也只能采出30
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  • ,而还有近60%的贮油不能采出。如何才能把
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  • 这部分油采掘出来呢?科学家们想尽了办法,
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  • 最后他们把注意力集中到微生物上来,因为许
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  • 多微生物能把长链烃降解为短链烃,使石油粘
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  • 滞性减小,气压增加,从而可以提高出油率。
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  • 因此,利用微生物可以第三次采油。
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  •   美国在得克萨斯州一口40年井龄的油井
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  • 中,加入糖密和微生物,然后密封。经微生物
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  • 发酵后,井内气压上升,结果出油率比原来提
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  • 4倍,澳大利亚科研人员经过10年努力也开始
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  • 利用细菌采油,使油井产油量增加50%,英国
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  • 人也作了这方面的尝试。使用微生物采石油可
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  • 以使油井产量明显提高。
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  • 1981年美国利用微生物技术多生产2000
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  • 1989
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  • 万桶的原油,价值达6亿美元。1989年原苏联《
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  • yóu
  • 能源》杂志介绍了他们开发的利用微生物采油
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  • zuàn
  • jǐng
  • guò
  • chéng
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  • yóu
  • céng
  • 的新方法,这种方法是在钻井过程中,给油层
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  • néng
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  • gāo
  • yuán
  • yóu
  • 注入细菌,改善水的排油性能,从而提高原油
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  • 的流动性,使出油率提高。
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  •   微生物在石油开采中的应用范围是比较
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  • què
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  • guǎng
  • fàn
  • 小的,但微生物在化工工业中应用却极为广泛
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  • jīng
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  • yuán
  • liào
  •   我们知道,酒精这种重要的工业原料和
  • róng
  • guò
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  • 溶剂过去一直是用微生物发酵法来生产的。本
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  • yóu
  • liè
  • jiě
  • 世纪50年代由于石油工业的发展,用石油裂解
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  • biàn
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  • lián
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  • kuài
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  • jiào
  • 法制造酒精简便而低廉,因而很快取代了发酵
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  • jié
  • jǐn
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  • 法。但由于近几年来,石油资源枯竭日紧,油
  • jià
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  • 价上涨,又导致人们把兴趣转移到发醇上来。
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  • 现在,就我国而言,年产酒精 120万吨,其中9
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  • 0%是发酵法所产生的。
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  •   不仅酒精可以用微生物发酵来生产,其
  • duō
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  • gōng
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  • pǐn
  • dōu
  • yòng
  • wēi
  • shēng
  • lái
  • shēng
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  • 他许多的化工产品都可以用微生物来生产。如
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  • yǎng
  • bǐng
  • wán
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  • 甲醇、丙酮、醋酸、环氧乙烷、环氧丙烷、甾
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  • méng
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  • suān
  • 体甘油、脂肪酸、柠檬酸、乳酸、氨基酸以及
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  • xiē
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  • qiǎng
  • dīng
  • suān
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  • shēng
  • liào
  • děng
  • děng
  • 某些高聚合物如聚羟基丁酸酯、生物塑料等等
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  • shuō
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  • shēng
  • jiào
  • chǎn
  • shēng
  • huà
  • gōng
  • chǎn
  • pǐn
  • yǒu
  • dài
  • ,可以说,微生物发酵产生化工产品大有取代
  • xiàn
  • zài
  • de
  • shí
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  • huà
  • gōng
  • gōng
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  • qiě
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  • wēi
  • shēng
  • jiào
  • 现在的石油化工工业之势。而且,微生物发酵
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  • 的产物对环境不会造成污染,而现在的许多石
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  • pǐn
  • chǎn
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  • le
  • gōng
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  • shì
  • 油化工产品已产生了公害。典型的例子就是塑
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  • xiē
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  • gōng
  • chǎn
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  • nán
  • jiàng
  • jiě
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  • ér
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  • 料和合成橡胶,这些化工产品很难降解,而微
  • shēng
  • chǎn
  • pǐn
  • tóng
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  • xiàn
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  • duō
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  • de
  • xué
  • jiā
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  • zài
  • 生物产品则不同。现在许多国家的科学家都在
  • xún
  • zhǎo
  • liào
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  • de
  • wēi
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  • pǐn
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  • shēng
  • 寻找塑料和合成橡胶的微生物替代品。生物塑
  • liào
  • biàn
  • shì
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  • lèi
  • dài
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  • 料便是这类替代品。
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  • shēng
  • liào
  • shì
  • wēi
  • shēng
  • yǒu
  • xiē
  • zhí
  • chǎn
  • shēng
  • de
  •   生物塑料是微生物及有些植物产生的一
  • zhǒng
  • gāo
  • fèn
  • zhì
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  • yòng
  • zhè
  • zhǒng
  • gāo
  • fèn
  • zhì
  • suǒ
  • zhì
  • chéng
  • de
  • 种高分子物质。用这种高分子物质所制成的塑
  • liào
  • yǒu
  • xiàn
  • zài
  • guǎng
  • fàn
  • shǐ
  • yòng
  • de
  • liào
  • yàng
  • de
  • qiáng
  • rèn
  • 料具有与现在广泛使用的塑料一样的强度和韧
  • xìng
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  • dàn
  • men
  • néng
  • róng
  • shuǐ
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  • róng
  • bèi
  • wēi
  • shēng
  • suǒ
  • jiàng
  • jiě
  • 性,但它们能溶于水,也容易被微生物所降解
  •  
  • huì
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  • chéng
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  • xiàn
  • zài
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  • shì
  • jiè
  • shàng
  • duō
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  • jiā
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  • ,不会造成污染。现在,世界上许多国家,如
  • měi
  • guó
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  • yīng
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  • de
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  • wān
  • 美国、英国、意大利、日本及我国的台湾地区
  • dōu
  • zài
  • jìng
  • xiàng
  • kāi
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  • zhǒng
  • chǎn
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  • 都在竞相开发这种产品。
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  •   不仅如此,其他的许多化学工业如造纸
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  • gōng
  • méi
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  • shèn
  • zhì
  • huà
  • zhuāng
  • pǐn
  • dōu
  • yòng
  • wēi
  • shēng
  • lái
  • cān
  • 、工业酶,甚至化妆品都可以用微生物来参与
  • shēng
  • chǎn
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  • 生产。
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  • wēi
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  • zài
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  • zuò
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  • bèi
  • rén
  • men
  •   微生物在采矿业的作用也越来越被人们
  • suǒ
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  • 所重视。
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  • yóu
  • rén
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  • dōu
  • bèi
  • kāi
  •   由于人们大量的开采,许多富矿都被开
  • cǎi
  • jìn
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  • liú
  • xià
  • shǎo
  • pín
  • kuàng
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  • kuàng
  • pǐn
  • wèi
  • hěn
  • 采贻尽,留下不少贫矿和尾矿,这些矿品位很
  •  
  • cǎi
  • yòng
  • bān
  • de
  • huǒ
  • liàn
  • zài
  • jīng
  • shàng
  • shì
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  • de
  • 低,采用一般的火法冶炼在经济上是不合算的
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  • suī
  • rán
  • zhè
  • xiē
  • pín
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  • wěi
  • kuàng
  • pǐn
  • wèi
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  • dàn
  • men
  • zǒng
  • liàng
  • 。虽然这些贫矿、尾矿品位低,但它们总量极
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  • zhǒng
  • jīn
  • shǔ
  • zhù
  • liàng
  • yuǎn
  • chāo
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  • kāi
  • cǎi
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  • gāo
  • pǐn
  • wèi
  • kuàng
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  • 大,各种金属贮量远超过已开采的高品位矿。
  • yīn
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  • kāi
  • qián
  • jǐng
  • hái
  • shì
  • hěn
  • de
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  • dàn
  • shì
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  • lái
  • 因此,开发前景还是很大的,但是,如何来利
  • yòng
  • zhè
  • xiē
  • kuàng
  • ne
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  • xué
  • jiā
  • xiàn
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  • rán
  • jiè
  • zhōng
  • shēng
  • huó
  • de
  • 用这些矿呢?科学家发现,自然界中生活的一
  • xiē
  • jun
  • jìn
  • chū
  • duō
  • zhǒng
  • jīn
  • shǔ
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  • yǎng
  • huà
  • liú
  • liú
  • gǎn
  • jun
  • 些细菌可以浸出许多种金属,如氧化硫硫杆菌
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  • yǎng
  • huà
  • liú
  • tiě
  • gǎn
  • jun
  • děng
  •  
  • men
  • néng
  • jiāng
  • tóng
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  • niè
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  • měng
  • 、氧化硫铁杆菌等,它们能将铜、钴、镍、锰
  • cóng
  • kuàng
  • shí
  • zhōng
  • jìn
  • chū
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  • shèn
  • zhì
  • néng
  • jiāng
  • huáng
  • jīn
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  • yóu
  • cóng
  • kuàng
  • shí
  • zhōng
  •  
  • 从矿石中浸出,甚至能将黄金、铀从矿石中“
  •  
  • chū
  • lái
  •  
  • 挖”出来。
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  • xiàn
  • zài
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  • měi
  • guó
  • yòng
  • jun
  • jìn
  • kuàng
  • suǒ
  • de
  • tóng
  • zhàn
  • quán
  •   现在,美国用细菌浸矿所得的铜已占全
  • měi
  • chǎn
  • liàng
  • de
  • 10
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  • jiā
  • měi
  • guó
  • yòng
  • jun
  • jìn
  • kuàng
  • 美产量的10%,加拿大和美国用细菌浸矿法提
  • liàn
  • de
  • huáng
  • jīn
  • zhàn
  • dào
  • 10
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  • ér
  • ào
  • zhàn
  • dào
  • 20
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  •  
  • 炼的黄金占到10%,而澳大利亚则占到20%。
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