海洋油污染降解菌劑中試生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-20 03:26
在環(huán)境污染的生物修復過程中,常采取生物強化法(在污染地接種經(jīng)馴化的高效降解微生物)來提高降解效率。但海洋油污染的生物強化修復是一項復雜工程,涉及污染場地特性、石油烴降解菌群的構(gòu)成及其對環(huán)境的適應性等。為提高海洋油污染生物修復的有效性,本論文在前期實驗室研究基礎上,采用單因素考察及正交試驗設計,對構(gòu)成海洋油污染降解菌群的四株細菌Acinetobacter sp.Y9、Acinetobacter sp.W3、Gordonia sp.X1、Acinetobacter sp.F9(以下簡稱Y9、W3、X1、F9)的發(fā)酵培養(yǎng)基進行了篩選優(yōu)化,獲得4個菌株的優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基配方分別為:Y9菌株:葡萄糖1%、蛋白胨2%,磷酸鹽緩沖溶液0.1 mol/L;W3菌株:葡萄糖0.5%、玉米漿1.5%,磷酸鹽緩沖溶液0.05 mol/L;X1菌株:葡萄糖2.5%、玉米漿2%,磷酸鹽緩沖溶液0.1 mol/L;F9菌株:葡萄糖5%、蛋白胨2.5%,磷酸鹽緩沖溶液0.1 mol/L。四株菌培養(yǎng)基的其他無機鹽組分均為:氯化鈉0.05%;氯化鈣0.001%;硫酸鎂0.019%。對海洋油污染降解菌的發(fā)酵工藝進行研究,建...
【文章來源】:上海海洋大學上海市
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第一章 海洋油污染降解菌發(fā)酵培養(yǎng)基篩選及發(fā)酵工藝優(yōu)化
第一節(jié) 海洋油污染降解菌發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要培養(yǎng)基及菌種
1.1.2 主要試劑
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 菌種活化
1.2.2 菌液樣品OD600值的測定
1.2.3 四株降解菌發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.1 Y9發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.2 W3發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.3 X1發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.4 F9發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2 結(jié)果
2.1 Y9菌株發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.1.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.1.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.1.3 正交試驗
2.2 W3菌株發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.2.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.2.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.2.3 正交試驗
2.3 X1發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.3.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.3.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.3.3 正交試驗
2.4 F9發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.4.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.4.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.4.3 正交試驗
3 討論
第二節(jié) 海洋油污染降解菌發(fā)酵工藝的優(yōu)化
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要培養(yǎng)基與菌種
1.1.2 主要試劑
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 菌種活化
1.2.2 搖瓶種子培養(yǎng)
1.2.3 10L發(fā)酵罐分批發(fā)酵
1.2.4 10L發(fā)酵罐補料分批發(fā)酵
1.2.5 分析方法
1.2.5.1 菌液樣品OD600值的測定
1.2.5.2 還原糖標準曲線的繪制
1.2.5.3 發(fā)酵液中葡萄糖殘留量的測定
2 結(jié)果與討論
2.1 優(yōu)化的Y9菌株發(fā)酵工藝
2.1.1 還原糖標準曲線
2.1.2 初始糖濃度對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.3 溫度對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.4 轉(zhuǎn)速對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.5 接種量對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.6 pH對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.7 補糖濃度對Y9菌株發(fā)酵的影響
2.1.8 補料方式對Y9菌株發(fā)酵的影響
2.2 最優(yōu)發(fā)酵條件下Y9菌株在10L發(fā)酵罐中的生長曲線
2.3 W3、X1和F9菌株在10L發(fā)酵罐中的發(fā)酵生長曲線
3 結(jié)論
第二章 海洋油污染降解菌劑的制備
第一節(jié) 固定化生物載體的制備
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要試劑
1.1.2 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 載體制備
1.2.2 載體性能測定
1.2.2.1 漂浮性測定
1.2.2.2 外觀評價
1.2.2.3 機械強度測定
1.2.2.4 微觀結(jié)構(gòu)測定
2 結(jié)果與分析
2.1 甘蔗渣的處理
2.2 固定化載體制備條件
2.2.1 海藻酸鈉質(zhì)量分數(shù)
2.2.2 甘蔗渣質(zhì)量分數(shù)
2.2.3 CaCl2濃度
2.2.4 交聯(lián)時間
2.3 正交實驗
2.4 載體的性狀與超微結(jié)構(gòu)
2.5 載體漂浮性
3 討論
第二節(jié) 海洋油污染降解菌劑的制備
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 培養(yǎng)基及菌株
1.1.2 主要試劑
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 菌種活化及復合菌液制備
1.2.2 菌劑制備方法
1.2.3 分析方法
1.2.3.1 菌液樣品OD600值的測定
1.2.3.2 載菌量測定
1.2.3.3 柴油降解率的測定
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素實驗
2.1.1 附著時間
2.1.2 搖床轉(zhuǎn)速
2.1.3 菌液與載體比例
2.2 正交試驗
2.3 菌劑的性狀與超微結(jié)構(gòu)
2.4 菌劑在油污染海水中的修復效果
3 討論
第三節(jié) 海洋油污染降解菌劑的中試生產(chǎn)工藝研究
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 培養(yǎng)基及菌株
1.1.2 主要試劑與溶液配制
1.1.2.1 發(fā)酵罐相關(guān)溶液配制
1.1.2.2 菌劑相關(guān)溶液配制:
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 中試生產(chǎn)流程
1.2.2 菌種活化
1.2.3 混合菌液的制備
1.2.4 載體的中試制備
1.2.4.1 設備的實現(xiàn)
1.2.4.2 載體的中試制備
1.2.5 菌劑的中試制備
2 結(jié)果
3 結(jié)論
第四節(jié) 油污染生物修復模擬實驗
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗材料
1.1.2 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 海水池模擬實驗
2 結(jié)果
2.1 海水池模擬實驗
3 討論
第三章 海洋柴油降解菌劑質(zhì)量控制技術(shù)的初步研究
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要試劑
1.1.2 儀器與設備
1.2 評價指標與評價方法
1.2.1 菌劑大小
1.2.2 菌劑外觀
1.2.3 漂浮性
1.2.4 載菌量
1.2.5 保存條件與時間
2 結(jié)果
2.1 菌劑大小
2.2 菌劑外觀
2.3 漂浮性
2.4 載菌量
2.5 保存條件
2.6 菌劑的質(zhì)量控制標準
2.6.1 菌劑大小
2.6.2 菌劑顏色
2.6.3 菌劑形狀
2.6.4 菌劑漂浮時間
2.6.5 菌劑載菌量
2.6.6 菌劑的保存條件
3 結(jié)論
總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種釀酒用工業(yè)微生物簡易擴大培養(yǎng)裝置的設計與應用[J]. 程偉,王海雷,汪焰勝,黃訓端,丁雷,高志遠,薛錫佳,吳宏萍,謝國排,彭兵. 釀酒科技. 2016(11)
[2]港口海域油污染生物修復研究[J]. 黃耀明,侯登勇,羅群,沈先榮,呂立明,何穎,王慶蓉,劉瓊,蔣定文,劉玉明,陳偉,李珂嫻. 中華航海醫(yī)學與高氣壓醫(yī)學雜志. 2016 (04)
[3]海洋石油開發(fā)中的油污染監(jiān)測現(xiàn)狀[J]. 彭吉友,隋迎光,左常騰. 環(huán)境工程. 2015(S1)
[4]響應曲面優(yōu)化固定化微生物修復石油污染土壤[J]. 張涵,韓雨彤,張守娟,丁錚,張秀霞. 石油學報(石油加工). 2015(04)
[5]墨西哥灣“深水地平線”溢油事故處理研究進展[J]. 包木太,皮永蕊,孫培艷,李一鳴. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2015(01)
[6]川丹滴丸的成型工藝與優(yōu)化[J]. 李恒富,張小波,周忠漢,馬小兵,王世貴. 中醫(yī)學報. 2014(11)
[7]抗腫瘤銀杏內(nèi)生真菌Aspergillus oryzae YX-5發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 周惠茹,欒海彬,王慧,董昆明,繆莉. 微生物學通報. 2014(07)
[8]青島市“11·22”東黃輸油管道泄漏爆炸事故處置分析[J]. 仇九子. 中國應急救援. 2014(01)
[9]吸附-包埋法制備固定化原油降解菌的研究[J]. 盧磊,張守娟,高寶玉,馬寶東,張秀霞. 現(xiàn)代化工. 2013(11)
[10]菌株漂浮性對其柴油降解特性的影響[J]. 羅群,張建國,侯登勇,何穎,王慶蓉,劉瓊,沈先榮. 環(huán)境科學與技術(shù). 2013(11)
碩士論文
[1]紅曲菌9901液態(tài)發(fā)酵罐發(fā)酵產(chǎn)MonacolinK的探究[D]. 葉昌亞.江南大學 2016
[2]海洋石油降解固定化菌劑的研制及岸灘溢油現(xiàn)場修復[D]. 高祥興.國家海洋局第一海洋研究所 2016
[3]生物炭固定化菌群研制及其修復芘-Cr(Ⅵ)復合污染土壤研究[D]. 顧玲峰.上海大學 2016
[4]補料分批發(fā)酵生產(chǎn)乳鏈菌肽及其抑菌性能研究[D]. 尹寧.陜西科技大學 2016
[5]海藻酸鹽凝膠干燥機理及數(shù)值模擬[D]. 張進.貴州大學 2015
[6]改性甘蔗渣吸附劑的制備及其對糖液脫色作用的研究[D]. 柴博華.華南理工大學 2013
[7]發(fā)酵罐中發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇條件優(yōu)化及利用玉米芯產(chǎn)乙醇工藝研究[D]. 楊盛茹.河南工業(yè)大學 2011
[8]固定化微生物處理含油污水的研究[D]. 鞏元嬌.中國海洋大學 2010
[9]高效石油烴降解菌劑的制備及其在溢油污染海岸線生物修復中的應用[D]. 楊仕美.中國海洋大學 2009
[10]枯草芽孢桿菌B2發(fā)酵工藝及其復配研究[D]. 荊卓瓊.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2009
本文編號:3148884
【文章來源】:上海海洋大學上海市
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第一章 海洋油污染降解菌發(fā)酵培養(yǎng)基篩選及發(fā)酵工藝優(yōu)化
第一節(jié) 海洋油污染降解菌發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要培養(yǎng)基及菌種
1.1.2 主要試劑
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 菌種活化
1.2.2 菌液樣品OD600值的測定
1.2.3 四株降解菌發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.1 Y9發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.2 W3發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.3 X1發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
1.2.3.4 F9發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2 結(jié)果
2.1 Y9菌株發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.1.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.1.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.1.3 正交試驗
2.2 W3菌株發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.2.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.2.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.2.3 正交試驗
2.3 X1發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.3.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.3.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.3.3 正交試驗
2.4 F9發(fā)酵培養(yǎng)基的篩選優(yōu)化
2.4.1 篩選優(yōu)化的碳源
2.4.2 篩選優(yōu)化的氮源
2.4.3 正交試驗
3 討論
第二節(jié) 海洋油污染降解菌發(fā)酵工藝的優(yōu)化
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要培養(yǎng)基與菌種
1.1.2 主要試劑
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 菌種活化
1.2.2 搖瓶種子培養(yǎng)
1.2.3 10L發(fā)酵罐分批發(fā)酵
1.2.4 10L發(fā)酵罐補料分批發(fā)酵
1.2.5 分析方法
1.2.5.1 菌液樣品OD600值的測定
1.2.5.2 還原糖標準曲線的繪制
1.2.5.3 發(fā)酵液中葡萄糖殘留量的測定
2 結(jié)果與討論
2.1 優(yōu)化的Y9菌株發(fā)酵工藝
2.1.1 還原糖標準曲線
2.1.2 初始糖濃度對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.3 溫度對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.4 轉(zhuǎn)速對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.5 接種量對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.6 pH對Y9菌株分批發(fā)酵的影響
2.1.7 補糖濃度對Y9菌株發(fā)酵的影響
2.1.8 補料方式對Y9菌株發(fā)酵的影響
2.2 最優(yōu)發(fā)酵條件下Y9菌株在10L發(fā)酵罐中的生長曲線
2.3 W3、X1和F9菌株在10L發(fā)酵罐中的發(fā)酵生長曲線
3 結(jié)論
第二章 海洋油污染降解菌劑的制備
第一節(jié) 固定化生物載體的制備
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要試劑
1.1.2 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 載體制備
1.2.2 載體性能測定
1.2.2.1 漂浮性測定
1.2.2.2 外觀評價
1.2.2.3 機械強度測定
1.2.2.4 微觀結(jié)構(gòu)測定
2 結(jié)果與分析
2.1 甘蔗渣的處理
2.2 固定化載體制備條件
2.2.1 海藻酸鈉質(zhì)量分數(shù)
2.2.2 甘蔗渣質(zhì)量分數(shù)
2.2.3 CaCl2濃度
2.2.4 交聯(lián)時間
2.3 正交實驗
2.4 載體的性狀與超微結(jié)構(gòu)
2.5 載體漂浮性
3 討論
第二節(jié) 海洋油污染降解菌劑的制備
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 培養(yǎng)基及菌株
1.1.2 主要試劑
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 菌種活化及復合菌液制備
1.2.2 菌劑制備方法
1.2.3 分析方法
1.2.3.1 菌液樣品OD600值的測定
1.2.3.2 載菌量測定
1.2.3.3 柴油降解率的測定
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素實驗
2.1.1 附著時間
2.1.2 搖床轉(zhuǎn)速
2.1.3 菌液與載體比例
2.2 正交試驗
2.3 菌劑的性狀與超微結(jié)構(gòu)
2.4 菌劑在油污染海水中的修復效果
3 討論
第三節(jié) 海洋油污染降解菌劑的中試生產(chǎn)工藝研究
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 培養(yǎng)基及菌株
1.1.2 主要試劑與溶液配制
1.1.2.1 發(fā)酵罐相關(guān)溶液配制
1.1.2.2 菌劑相關(guān)溶液配制:
1.1.3 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 中試生產(chǎn)流程
1.2.2 菌種活化
1.2.3 混合菌液的制備
1.2.4 載體的中試制備
1.2.4.1 設備的實現(xiàn)
1.2.4.2 載體的中試制備
1.2.5 菌劑的中試制備
2 結(jié)果
3 結(jié)論
第四節(jié) 油污染生物修復模擬實驗
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗材料
1.1.2 儀器與設備
1.2 方法
1.2.1 海水池模擬實驗
2 結(jié)果
2.1 海水池模擬實驗
3 討論
第三章 海洋柴油降解菌劑質(zhì)量控制技術(shù)的初步研究
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要試劑
1.1.2 儀器與設備
1.2 評價指標與評價方法
1.2.1 菌劑大小
1.2.2 菌劑外觀
1.2.3 漂浮性
1.2.4 載菌量
1.2.5 保存條件與時間
2 結(jié)果
2.1 菌劑大小
2.2 菌劑外觀
2.3 漂浮性
2.4 載菌量
2.5 保存條件
2.6 菌劑的質(zhì)量控制標準
2.6.1 菌劑大小
2.6.2 菌劑顏色
2.6.3 菌劑形狀
2.6.4 菌劑漂浮時間
2.6.5 菌劑載菌量
2.6.6 菌劑的保存條件
3 結(jié)論
總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種釀酒用工業(yè)微生物簡易擴大培養(yǎng)裝置的設計與應用[J]. 程偉,王海雷,汪焰勝,黃訓端,丁雷,高志遠,薛錫佳,吳宏萍,謝國排,彭兵. 釀酒科技. 2016(11)
[2]港口海域油污染生物修復研究[J]. 黃耀明,侯登勇,羅群,沈先榮,呂立明,何穎,王慶蓉,劉瓊,蔣定文,劉玉明,陳偉,李珂嫻. 中華航海醫(yī)學與高氣壓醫(yī)學雜志. 2016 (04)
[3]海洋石油開發(fā)中的油污染監(jiān)測現(xiàn)狀[J]. 彭吉友,隋迎光,左常騰. 環(huán)境工程. 2015(S1)
[4]響應曲面優(yōu)化固定化微生物修復石油污染土壤[J]. 張涵,韓雨彤,張守娟,丁錚,張秀霞. 石油學報(石油加工). 2015(04)
[5]墨西哥灣“深水地平線”溢油事故處理研究進展[J]. 包木太,皮永蕊,孫培艷,李一鳴. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2015(01)
[6]川丹滴丸的成型工藝與優(yōu)化[J]. 李恒富,張小波,周忠漢,馬小兵,王世貴. 中醫(yī)學報. 2014(11)
[7]抗腫瘤銀杏內(nèi)生真菌Aspergillus oryzae YX-5發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 周惠茹,欒海彬,王慧,董昆明,繆莉. 微生物學通報. 2014(07)
[8]青島市“11·22”東黃輸油管道泄漏爆炸事故處置分析[J]. 仇九子. 中國應急救援. 2014(01)
[9]吸附-包埋法制備固定化原油降解菌的研究[J]. 盧磊,張守娟,高寶玉,馬寶東,張秀霞. 現(xiàn)代化工. 2013(11)
[10]菌株漂浮性對其柴油降解特性的影響[J]. 羅群,張建國,侯登勇,何穎,王慶蓉,劉瓊,沈先榮. 環(huán)境科學與技術(shù). 2013(11)
碩士論文
[1]紅曲菌9901液態(tài)發(fā)酵罐發(fā)酵產(chǎn)MonacolinK的探究[D]. 葉昌亞.江南大學 2016
[2]海洋石油降解固定化菌劑的研制及岸灘溢油現(xiàn)場修復[D]. 高祥興.國家海洋局第一海洋研究所 2016
[3]生物炭固定化菌群研制及其修復芘-Cr(Ⅵ)復合污染土壤研究[D]. 顧玲峰.上海大學 2016
[4]補料分批發(fā)酵生產(chǎn)乳鏈菌肽及其抑菌性能研究[D]. 尹寧.陜西科技大學 2016
[5]海藻酸鹽凝膠干燥機理及數(shù)值模擬[D]. 張進.貴州大學 2015
[6]改性甘蔗渣吸附劑的制備及其對糖液脫色作用的研究[D]. 柴博華.華南理工大學 2013
[7]發(fā)酵罐中發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇條件優(yōu)化及利用玉米芯產(chǎn)乙醇工藝研究[D]. 楊盛茹.河南工業(yè)大學 2011
[8]固定化微生物處理含油污水的研究[D]. 鞏元嬌.中國海洋大學 2010
[9]高效石油烴降解菌劑的制備及其在溢油污染海岸線生物修復中的應用[D]. 楊仕美.中國海洋大學 2009
[10]枯草芽孢桿菌B2發(fā)酵工藝及其復配研究[D]. 荊卓瓊.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2009
本文編號:3148884
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