低溫菌Planococcus sp.XW-1產表面活性物質性能及應用研究
發(fā)布時間:2022-01-07 03:13
我國北部海域冬季表層海水溫度低,溢油事故屢有發(fā)生。雖然利用生物修復方法治理石油污染具有環(huán)境友好的突出優(yōu)勢,但低溫是限制石油烴降解的瓶頸。針對這一問題,本研究在我國北方海域篩選能以石油烴為碳源產生生物表面活性物質的低溫菌,重點研究其產生的表面活性物質的性質和應用于石油污染生物修復的潛力,主要包括對石油烴的增溶、促降解和洗脫,同時也研究了生物表面活性劑的添加對海水中細菌群落的影響。主要研究成果包括:1.篩選出1株海洋低溫石油降解菌,命名為Planococcus sp.XW-1,該菌株能在低溫下以石油烴為唯一碳源產生生物表面活性物質。該生物表面活性物質具有較低的臨界膠束濃度(60 mg/L)和極低的表面張力(26.8 mN/m),在鹽濃度(1%~18%)、pH(2~12)和溫度(-18~105℃)的條件下性能穩(wěn)定。通過TLC和FTIR分析后,鑒定其為糖脂類生物表面活性劑。2.菌株Planococcus sp.XW-1產生的生物表面活性物質能顯著提高石油烴在水中的溶解度,促進原油降解。添加240 mg/L(3xCMC)生物表面活性劑后,菲、芘、柴油和原油的溶解量分別提高了 430%、503%、...
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1海上石油來源[1〇]??Fig.?1.1?Oil?entering?the?marine??1.1.2石油的組成??由、埋于下形黑色深色[I9L??
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/wc/訓?CCT6659產生的糖脂類生物表面活性劑的臨界膠束濃??度為600?mg/L。因此,與大部分生物表面活性劑相比,菌株XW-1產生的生物表面活性??劑有更好的表面活性。??80-i?????^?60??|5。:\??患?CMC.?60mg/L??唁?40-?X??揪?V??f—??30?xX??20???1?1?I?'?I?'?I?1?I?'?I??〇?20?40?60?80?100?120??生物表面活性劑濃度(mg/L)??圖2.4菌株XW-1產生的生物表面活性劑的臨界膠束濃度??Fig.?2.4?The?CMC?of?the?biosurfactant?produced?by?strain?XW-1??2.?3.5生物表面活性劑的穩(wěn)定性??溫度、pH值和鹽濃度等環(huán)境因素會影響生物表面活性劑的表面活性,而在實際的??應用中,海洋環(huán)境較為復雜,不同地區(qū)、季節(jié)環(huán)境條件差異大。因此考慮到其在海洋環(huán)??境生物修復中的適用性問題,應在不同溫度、pH值和鹽濃度條件下評估生物表面活性??劑的有效性。通過測定溶液的表面張力和乳化活性判斷生物表面活性劑表面活性的差異??是較為普遍的方法。因此本文在不同溫度、PH值和鹽濃度下對生物表面活性劑溶液進??行處理,并測定了表面張力和乳化活性來判斷菌株XW-1產生的生物表面活性劑的穩(wěn)定??-30?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]溢油清除水面機器人在海洋石油污染處理中的應用[J]. 張凱,李梁,余道洋,戚功美,李民強,劉錦淮. 環(huán)境工程學報. 2020(01)
[2]淺析生物表面活性劑的生產與應用[J]. 趙英. 化工管理. 2019(15)
[3]海上石油污染的現(xiàn)狀及防治的法律對策[J]. 張林燕. 新西部. 2019(09)
[4]海洋石油降解菌Halomonas sp.DH1產生物表面活性劑的性能[J]. 劉穎,徐薇薇,郭平,林建國. 中國航海. 2018(04)
[5]微生物降解石油污染物機制研究進展[J]. 華濤,李勝男,邸志琿,周博,曾文爐,周啟星,李鳳祥. 生物技術通報. 2018(10)
[6]海洋石油污染及其微生物修復研究進展[J]. 李貴珍,賴其良,閆培生,邵宗澤. 生物技術進展. 2015(03)
[7]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)
[8]一株產生物表面活性劑低溫細菌的篩選與鑒定[J]. 劉暢,趙偉,李濤,王宏燕. 生態(tài)學雜志. 2013(04)
[9]海洋石油污染生物修復技術研究進展[J]. 鄭向榮,吳新民,慕建東. 河北漁業(yè). 2013(01)
[10]我國近岸海域石油污染現(xiàn)狀及其防治措施[J]. 蔡成翔,焦淑菲,尹艷鎮(zhèn). 化工技術與開發(fā). 2012(08)
博士論文
[1]鼠李糖脂協(xié)調石油烴類污染物生物降解的機制研究[D]. 劉洋.湖南大學 2018
[2]海洋低溫石油降解菌篩選與細菌群落對石油污染響應研究[D]. 郭平.大連海事大學 2017
[3]海洋近岸溢油污染微生物修復技術的應用基礎研究[D]. 王麗娜.中國海洋大學 2013
[4]鼠李糖脂生物表面活性劑對石油烴污染物生物降解影響的研究[D]. 梁生康.中國海洋大學 2005
碩士論文
[1]表面活性劑對土壤重金屬/芳烴污染物淋溶影響研究[D]. 唐冰.貴州大學 2019
[2]海洋石油修復生物的篩選及生物對石油污染響應研究[D]. 徐丹.浙江海洋大學 2019
[3]生物與化學分散劑對海洋石油降解微生物的影響[D]. 李會琳.西華師范大學 2019
[4]海洋石油降解菌的篩選及藻類材料固定化菌劑的研制與應用[D]. 張毅然.國家海洋局第一海洋研究所 2018
[5]生物表面活性劑產生菌的選育及產物性能研究[D]. 陳小旭.沈陽化工大學 2018
[6]海洋低溫石油降解菌篩選及其表面活性物質產生性能研究[D]. 邱雪.大連海事大學 2018
[7]東海輕質原油對4種海洋生物的毒性效應[D]. 徐俊超.上海海洋大學 2017
[8]分散劑及生物柴油對石油降解微生物多樣性的影響研究[D]. 于洋.青島理工大學 2014
[9]南極低溫酵母Guehomyces pullulans 17-1菌株中海藻糖的合成與調控[D]. 張芳.中國海洋大學 2013
[10]石油脅迫對菲律賓蛤仔的生物有效性及毒性效應研究[D]. 高萍.中國海洋大學 2013
本文編號:3573693
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1海上石油來源[1〇]??Fig.?1.1?Oil?entering?the?marine??1.1.2石油的組成??由、埋于下形黑色深色[I9L??
5-?丄5?H??芑?I?1651.62?I1376-21?I?^〇18.12??80? ̄?1456.32??^?■?1071.22??_?75-??■?J??70?-?J!??.?I??65?-?2852.78??60?-??I??2920.29??55-)???,——-——|——■——,——■——,——■——|——■——|——^??4000?3500?3000?2500?2000?1500?1000??波?K;(1/cm)??圖2.3菌株XW-1產生的生物表面活性劑紅外光譜圖??Fig.?2.3?FTIR?spectrum?of?the?biosurfactant?produced?by?strain?XW-1??2.?3.4生物表面活性劑的臨界膠束濃度??臨界膠束濃度是表面活性劑溶液中開始形成膠束的最低濃度。本文通過測定菌株??XW-1產生的糖脂類生物表面活性劑溶液在不同濃度下的表面張力確定其臨界膠束的濃??度。實驗結果如圖2.4所示,隨生物表面活性劑溶液濃度的增大,溶液的表面張力不斷??減小,但是各階段減小的速度有較大差異。在0?20?mg/L時,表面張力顯著下降,從原??來的72.4mN/m下降到41.5mN/m。在20?60mg/L時,具有明顯的下降的趨勢,但是??下降速度相比于前一階段變緩慢,從41.5?mN/m下降到26.8?mN/m。在表面活性劑濃度??為60?mg/L時,溶液的表面張力達到最低點。在該點之后,即使生物表面活性劑濃度繼??續(xù)增加,但溶液的表面張力幾乎保持不變。因此確定該生物表面活性劑的臨界膠束濃度??為6〇1耶/[,此時溶液的表面張力為
/wc/訓?CCT6659產生的糖脂類生物表面活性劑的臨界膠束濃??度為600?mg/L。因此,與大部分生物表面活性劑相比,菌株XW-1產生的生物表面活性??劑有更好的表面活性。??80-i?????^?60??|5。:\??患?CMC.?60mg/L??唁?40-?X??揪?V??f—??30?xX??20???1?1?I?'?I?'?I?1?I?'?I??〇?20?40?60?80?100?120??生物表面活性劑濃度(mg/L)??圖2.4菌株XW-1產生的生物表面活性劑的臨界膠束濃度??Fig.?2.4?The?CMC?of?the?biosurfactant?produced?by?strain?XW-1??2.?3.5生物表面活性劑的穩(wěn)定性??溫度、pH值和鹽濃度等環(huán)境因素會影響生物表面活性劑的表面活性,而在實際的??應用中,海洋環(huán)境較為復雜,不同地區(qū)、季節(jié)環(huán)境條件差異大。因此考慮到其在海洋環(huán)??境生物修復中的適用性問題,應在不同溫度、pH值和鹽濃度條件下評估生物表面活性??劑的有效性。通過測定溶液的表面張力和乳化活性判斷生物表面活性劑表面活性的差異??是較為普遍的方法。因此本文在不同溫度、PH值和鹽濃度下對生物表面活性劑溶液進??行處理,并測定了表面張力和乳化活性來判斷菌株XW-1產生的生物表面活性劑的穩(wěn)定??-30?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]溢油清除水面機器人在海洋石油污染處理中的應用[J]. 張凱,李梁,余道洋,戚功美,李民強,劉錦淮. 環(huán)境工程學報. 2020(01)
[2]淺析生物表面活性劑的生產與應用[J]. 趙英. 化工管理. 2019(15)
[3]海上石油污染的現(xiàn)狀及防治的法律對策[J]. 張林燕. 新西部. 2019(09)
[4]海洋石油降解菌Halomonas sp.DH1產生物表面活性劑的性能[J]. 劉穎,徐薇薇,郭平,林建國. 中國航海. 2018(04)
[5]微生物降解石油污染物機制研究進展[J]. 華濤,李勝男,邸志琿,周博,曾文爐,周啟星,李鳳祥. 生物技術通報. 2018(10)
[6]海洋石油污染及其微生物修復研究進展[J]. 李貴珍,賴其良,閆培生,邵宗澤. 生物技術進展. 2015(03)
[7]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)
[8]一株產生物表面活性劑低溫細菌的篩選與鑒定[J]. 劉暢,趙偉,李濤,王宏燕. 生態(tài)學雜志. 2013(04)
[9]海洋石油污染生物修復技術研究進展[J]. 鄭向榮,吳新民,慕建東. 河北漁業(yè). 2013(01)
[10]我國近岸海域石油污染現(xiàn)狀及其防治措施[J]. 蔡成翔,焦淑菲,尹艷鎮(zhèn). 化工技術與開發(fā). 2012(08)
博士論文
[1]鼠李糖脂協(xié)調石油烴類污染物生物降解的機制研究[D]. 劉洋.湖南大學 2018
[2]海洋低溫石油降解菌篩選與細菌群落對石油污染響應研究[D]. 郭平.大連海事大學 2017
[3]海洋近岸溢油污染微生物修復技術的應用基礎研究[D]. 王麗娜.中國海洋大學 2013
[4]鼠李糖脂生物表面活性劑對石油烴污染物生物降解影響的研究[D]. 梁生康.中國海洋大學 2005
碩士論文
[1]表面活性劑對土壤重金屬/芳烴污染物淋溶影響研究[D]. 唐冰.貴州大學 2019
[2]海洋石油修復生物的篩選及生物對石油污染響應研究[D]. 徐丹.浙江海洋大學 2019
[3]生物與化學分散劑對海洋石油降解微生物的影響[D]. 李會琳.西華師范大學 2019
[4]海洋石油降解菌的篩選及藻類材料固定化菌劑的研制與應用[D]. 張毅然.國家海洋局第一海洋研究所 2018
[5]生物表面活性劑產生菌的選育及產物性能研究[D]. 陳小旭.沈陽化工大學 2018
[6]海洋低溫石油降解菌篩選及其表面活性物質產生性能研究[D]. 邱雪.大連海事大學 2018
[7]東海輕質原油對4種海洋生物的毒性效應[D]. 徐俊超.上海海洋大學 2017
[8]分散劑及生物柴油對石油降解微生物多樣性的影響研究[D]. 于洋.青島理工大學 2014
[9]南極低溫酵母Guehomyces pullulans 17-1菌株中海藻糖的合成與調控[D]. 張芳.中國海洋大學 2013
[10]石油脅迫對菲律賓蛤仔的生物有效性及毒性效應研究[D]. 高萍.中國海洋大學 2013
本文編號:3573693
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