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等因素對石油降解三個主要過程(吸附、運輸、降解)的影響,并采用響應(yīng)面法對三個過程進行優(yōu)化分析,在最優(yōu)條件下進行動力學研究,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號菌株降解效果最好,降解率27

2、％,經(jīng)過生理生化試驗初步鑒定,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/g,即1.0g固定化微生物相當于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進行Box-Behnken Design(BBD)實驗設(shè)計,通過響應(yīng)面實驗,分別以石油吸附率、石油運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)學模型,模型回歸效果均顯著,可以用來預測固定化微生物對石油的吸附率、運輸量和降解率。
　　 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物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì),導致材料表面損失,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輸石油速度緩慢;有機載體材料對石油的吸附,能對石油起到更好的分散作用,有利于微生物對石油的攝取運輸,所以無論在最高點,還是達到平衡后,固定化微生物運輸石油量都大于游離微生物的運輸量。
　　 微生物對石油的吸附和運輸過程都較快,對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