用于穩(wěn)定捕獲重金屬離子的微生物粉劑研究.pdf

1、重金屬污染已成為了全球性關(guān)注的問題，無論是土壤中還是水體中，各種重金屬進(jìn)入了人類食物鏈的最底層，并隨著食物鏈進(jìn)入人體，嚴(yán)重威脅著人類的身體健康。本文基于生物礦化原理，利用碳酸鹽礦化菌生長代謝過程中產(chǎn)生的脲酶分解底物形成的碳酸根離子，同時與土壤中或水體中的重金屬離子結(jié)合，使重金屬離子轉(zhuǎn)變成礦化物，從而降低重金屬被植物吸收的風(fēng)險和減少對自然環(huán)境的危害。為進(jìn)一步推廣微生物修復(fù)重金屬離子污染技術(shù)的應(yīng)用，本文采用真空冷凍干燥技術(shù)將碳酸鹽礦化菌制成

2、粉狀菌劑，以方便微生物修復(fù)劑的運輸和長期儲存。本文首先對菌體所需要的離心條件和真空冷凍干燥技術(shù)所需要的工藝方法進(jìn)行了研究。然后通過優(yōu)化篩選的碳酸鹽礦化菌的復(fù)合保護(hù)劑制備出較高活性的碳酸鹽礦化菌凍干粉。最后對碳酸鹽礦化菌粉的儲存特性和應(yīng)用特性進(jìn)行了研究。
　　 研究結(jié)果表明:離心速度為6000r/min，離心時間10min條件下離心，活菌數(shù)達(dá)到最大5.616×108cfu/ml。將研制出的復(fù)合保護(hù)劑與碳酸鹽礦化菌按如下條件混合:保

3、護(hù)劑pH值為8，保護(hù)劑與菌體混合比例為1∶1，混合平衡時間為60min，預(yù)凍厚度為5mm，將混合后的菌液真空冷凍干燥24h后，可獲得凍干存活率為78.4％的凍干菌粉。
　　 通過對菌粉在低溫、常溫和高溫條件下的儲存特性對比研究發(fā)現(xiàn):凍干菌粉在低溫儲存條件下(-68～4℃)，菌粉酶活性在3個月內(nèi)仍可保持80％以上，而其含水率從2.26％增長最高的2.51％;菌粉在4～25℃條件下可以儲存10d左右;菌粉在25～40℃范圍內(nèi)儲存3d

4、后，發(fā)現(xiàn)活性降低50％以上，含水量增長到6.38％，而含水率的增高不利于微生物粉劑的儲存。
　　 分別研究了溫度、pH值、重金屬離子種類對微生物粉劑的酶活性和使用效果影響。結(jié)果表明:環(huán)境使用溫度低于20℃時，微生物粉劑的酶活性受到抑制;在20℃下，礦化產(chǎn)物產(chǎn)量與30℃相比減少了25％; pH在弱酸性條件(5＜pH＜7)下，形成的礦化產(chǎn)物產(chǎn)量與pH值為7的情況下相比減少了17％，而對于強酸性的污染體系，建議先調(diào)整pH至5以上后再進(jìn)