藏中的嗜热微生物特征-含油岩石中有铁氧化物

油藏中的嗜热微生物（古菌和细菌）普遍具有将硫代硫酸盐或
元素硫还原为硫化物的能力。一方面，这一类微生物被认为可以应
用于微生物采油技术，但另一方面，它们代谢含硫化合物可能会引
起油藏酸化的问题，目前已有报道证实了利用硫代硫酸盐的非硫酸
盐还原菌能够腐蚀设备。然而，对于油藏中利用硫代硫酸盐和元素
硫的微生物的代谢活动及其生态意义需要进一步深入研究。二、铁
还原菌
虽然含油岩石中有铁氧化物，但对于铁还原菌还知之甚少

除硫酸盐还原菌和产甲烷菌以外，油藏中还蕴藏着大量不同代谢
能力的发酵性细菌。热球菌（Thermococcus spp.）也广泛分布于
油藏环境。因为油藏中含有铁离子，因此油藏微生物群落结构包括
了严格厌氧或兼性厌氧的铁还原菌。硝酸盐经常被注入油藏，避免
油藏酸化和金属设备腐蚀，因此油藏中可能还蕴含着大量的硝酸盐
还原菌，特别是硫氧化菌。利用硝酸盐能够明显改变油藏微生物菌
群结构，但对于深层生物圈生物地球化学的影响还不清楚，因此微
生物学家和地球化学家应更加关注硝酸盐的注入情况。
发酵性细菌底物范围较广，包括碳水化合物和蛋白质，产生大
量挥发性脂肪酸，特别是乙酸。发酵性细菌的代谢会影响油藏中硫
酸盐还原菌、硝酸盐还原菌或铁还原菌的生长，因为这些微生物能
够利用发酵性细菌产生的有机酸。据报道，栖热袍菌属( Thermoto
ga)、热厌氧杆菌属（Thermoanaerobacter）和热球菌属（Thermoc
occus）的成员以铁离子作为电子受体时，能够氧化H2。类似地，
栖热袍菌属（Thermotoga）和热厌氧杆菌属（Thermoanaerobacter
）的成员能够以硫代硫酸盐为电子受体氧化H2。这些结果显示，油
藏中铁还原和硫还原具有重要的生态意义。一些嗜热发酵性细菌能
够自养生长，表明这些微生物可能存活并生长于油藏中。

能够以硫代硫酸盐为电子受体氧化乙酸盐，或与氢营养型产甲烷菌共
代谢乙酸盐，该菌与埃氏栖热袍菌（Z elfii）和地下栖热袍菌（Z subte
rranea）相似，这两株菌均分离自油藏。由此，我们认为油藏中热
袍菌目(Thermotogales)成员通过这种方式代谢，原因如下：①产
甲烷菌（Methanoarchaea spp.）已从油藏中分离获得；②硫代硫
酸盐的产生可能来源于硫化物的化学氧化；③油藏中含有Hz和乙酸
盐，可能有利于嗜热异养菌的生长。

通过这些发酵和氧化过程，嗜热发酵性细
菌参与了油藏的能源和碳素循环。
认为存在于油藏中的这些嗜热微生物来源于早期沉积物，并存活于
地质环境中。
虽然过去20年中，油藏微生物学特征受到了广泛关注，但对于
油藏生物地球化学的认识还很薄弱，对此，有必要深入研究微生物
的生理特性，进一步了解微生物适应地下生物圈的代谢多样性，并
不断获得新的嗜盐菌和嗜热菌。