固定化微生物降解石油污染物規(guī)律研究.pdf

1、本文以篩選馴化得到的高效石油降解菌為菌源,選用可自然降解的、無(wú)害的秸稈材料做載體材料,采用吸附法制備固定化微生物;考察了溫度、固定化微生物接種量、原油濃度、pH等因素對(duì)石油降解三個(gè)主要過程(吸附、運(yùn)輸、降解)的影響,并采用響應(yīng)面法對(duì)三個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化分析,在最優(yōu)條件下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究,了解固定化微生物降解石油污染物的過程,初步揭示固定化微生物降解石油規(guī)律,主要研究結(jié)果如下:
　　 篩選馴化后確定SJ-1號(hào)菌株降解效果最好,降解率27

2、％,經(jīng)過生理生化試驗(yàn)初步鑒定,菌株SJ-1為假單胞菌屬;通過考察吸菌量和7d降解率,選擇CL-2作為固定化載體材料;采用吸附法制備的固定化微生物所含菌體數(shù)量為2.925×1012個(gè)/g,即1.0g固定化微生物相當(dāng)于3.1mL游離菌液所含生物量。
　　 利用響應(yīng)面優(yōu)化軟件Design-Expert8.05進(jìn)行Box-Behnken Design(BBD)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),通過響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),分別以石油吸附率、石油運(yùn)輸量和石油降解率為響應(yīng)值,建

3、立了pH、原油濃度、接種量、溫度等因素和響應(yīng)值之間的數(shù)學(xué)模型,模型回歸效果均顯著,可以用來(lái)預(yù)測(cè)固定化微生物對(duì)石油的吸附率、運(yùn)輸量和降解率。
　　 固定化微生物與游離微生物相比,吸附量大幅度提高,固定化載體材料在吸附過程中發(fā)揮了主要作用;固定化微生物與載體材料的吸附特性近似保持一致,但由于固定化微生物在制作過程中,細(xì)菌的吸附造成孔結(jié)構(gòu)數(shù)量減小,吸附能力下降,而且微生物以材料中的有機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致材料表面損失,造成固定化微生

4、物與固定化載體相比,吸附容量下降。
　　 固定化載體材料對(duì)石油的吸附作用,阻礙了微生物與石油的接觸,造成固定化微生物運(yùn)輸石油速度緩慢;有機(jī)載體材料對(duì)石油的吸附,能對(duì)石油起到更好的分散作用,有利于微生物對(duì)石油的攝取運(yùn)輸,所以無(wú)論在最高點(diǎn),還是達(dá)到平衡后,固定化微生物運(yùn)輸石油量都大于游離微生物的運(yùn)輸量。
　　 微生物對(duì)石油的吸附和運(yùn)輸過程都較快,對(duì)石油的降解影響較小,影響石油降解速率和程度的關(guān)鍵過程是生物降解過程;固定化微生