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石油降解菌的降解性能、固定化及降解動力學(xué)研究

發(fā)布時間:2016-08-26 12:09

  本文關(guān)鍵詞:石油降解菌的降解性能、固定化及降解動力學(xué)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《東華大學(xué)》 2013年

石油降解菌的降解性能、固定化及降解動力學(xué)研究

辛蘊甜  

【摘要】:隨著石油污染處理技術(shù)的發(fā)展,人們越來越清楚地認識到,生物處理技術(shù)是既經(jīng)濟高效、又最為環(huán)保的方法。有關(guān)石油降解微生物的研究已成為環(huán)境工作者日益重視的課題。 本文對石油污染危害、石油污染修復(fù)技術(shù)、菌株固定化技術(shù)、降解動力學(xué)研究以及國內(nèi)外相關(guān)研究進展等方面進行了綜述,著重對石油污染的微生物修復(fù)技術(shù)進行了闡述。 從上海煉油廠附近長期受石油污染土壤中分離篩選得到了有石油降解效果的菌株4株,其中H-1菌株的降解效果最好,7天降解率達到20%以上。革蘭氏染色結(jié)果顯示H-1菌株為革蘭氏陰性桿菌,使用Biolog自動分析系統(tǒng)鑒定其屬于芽孢桿菌屬(Bacillus sp.)。 初步對H-1菌株降解石油的條件進行優(yōu)化,結(jié)果表明:培養(yǎng)溫度為37℃,石油初始濃度為1g/L, NaCl濃度為15g/L, pH值7.0時菌株對石油的降解效率達到最大。其中,溫度對降解速率的影響最大,其次是初始石油濃度以及pH值,而NaCl濃度的影響最小。四種因素對H-1菌株降解效率的影響均不顯著。 用海藻酸鈉-海藻酸鈣法對實驗菌株進行固定化實驗。通過對固定化凝膠微球成球效果、機械強度、滲透性以及破碎率等性能的測試,初步確定了海藻酸鈉濃度、菌懸液添加量以及交聯(lián)時間等固定化條件的取值范圍。 用掃描電鏡對固定化凝膠微球的微觀結(jié)構(gòu)進行觀察,可以發(fā)現(xiàn):微球表面致密,能夠有效的防止菌體的泄漏,以及大分子有毒物質(zhì)進入微球?qū)w造成危害;微球內(nèi)部為疏松的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),孔隙度較為豐富,利于氧氣、水分和底物的傳輸,且能夠為所包埋的降解菌提供充分的生長空間,為其在載體內(nèi)的生長繁殖提供有利條件。 以石油降解率為試驗指標對菌株的固定化條件進行四因素三水平正交化試驗,結(jié)果顯示:海藻酸鈉濃度為7.0%,菌懸液添加量75%,CaCl2濃度2%,交聯(lián)時間24h是為最佳固定化條件。其中,海藻酸鈉濃度對降解效率的影響最大,其次是菌懸液添加量以及交聯(lián)時間,CaCl2濃度對降解率幾乎無影響。四種因素對固定化微球降解效率的影響均不顯著。 將等量的游離菌株與固定化菌株接入含原油的無機鹽培養(yǎng)基中,每隔兩天測定培養(yǎng)基中的殘留石油濃度,并用Monod方程擬合了石油的降解速率,其結(jié)果表明:當原油濃度較低時,游離菌株與固定化菌株的降解動力學(xué)均符合生物處理經(jīng)典方程Monod方程的線性簡化形式。其中游離菌的降解動力學(xué)方程半飽和常數(shù)KS=85.82mg/L,最大反應(yīng)速率vmax=24.09d-1,固定化菌株的降解動力學(xué)方程半飽和常數(shù)KS=52.33mg/L,最大反應(yīng)速率vmax=44.05d-1。 在降解動力學(xué)方程中,若方程的vmax越高、且Ks低,則表明降解底物越容易被降解。對比游離菌株與固定化菌株的降解動力學(xué)方程參數(shù)可知:固定化菌株的vmax大于游離菌株的vmax,而Ks則小于游離菌株的Ks。由此可見,固定化后菌株的降解效率遠大于游離菌株。從擬合得到的參數(shù)來看,在合適條件下,石油類環(huán)境污染物能得到有效降解。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:東華大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:X172;X741
【目錄】:

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7 王博;土壤石油降解菌的篩選與微生物生態(tài)修復(fù)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 張竹圓;北方河口區(qū)石油降解菌的降解特性研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

9 張娜;產(chǎn)表面活性劑的石油降解菌的篩選及其特性的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

10 張帆;華北某油田石油降解菌的篩選及降解特性研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年


  本文關(guān)鍵詞:石油降解菌的降解性能、固定化及降解動力學(xué)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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