以玉米秸稈吸附—包埋—交聯(lián)的復(fù)合固定化方法固定微生物處理芘的研究

【摘要】：本研究以多環(huán)芳烴芘（pyrene）為生物降解研究的模型物，利用本實(shí)驗(yàn)室篩選到的三株多環(huán)芳烴降解菌（GY2B、GP3A和GP3B）來構(gòu)建混合菌。對(duì)比了不同組合混合菌對(duì)芘的7d降解效果，以降解效率較佳的GY2B+GP3B（73.6%）和GP3A+GP3B（76.8%）作為固定化的對(duì)象。通過“玉米秸稈吸附-包埋-交聯(lián)”相結(jié)合的復(fù)合固定化方法對(duì)混合菌進(jìn)行了固定化，微生物先與玉米秸稈進(jìn)行吸附培養(yǎng)后，與10%PVA+0.5%SA的固定化混合載體混合，將混合物逐滴滴入5%Ca(NO3)2溶液中，浸漬1h，然后將小球在-20℃下保存24h，再在4℃保存12h，最后在室溫解凍。復(fù)合固定化微生物對(duì)芘的降解效果得到了提高，探明了固定化小球的理化性質(zhì)，明確了環(huán)境條件對(duì)固定化微生物的影響，研究了其作用過程和作用機(jī)理，對(duì)混合菌的實(shí)際應(yīng)用前景進(jìn)行了初步評(píng)估。 結(jié)果表明，經(jīng)過固定化菌對(duì)溫度、pH值和污染物的耐受范圍都有所擴(kuò)大，而最佳溫度為30℃，最佳pH為7。固定化處理在一定程度上減緩環(huán)境因素對(duì)細(xì)菌活性的影響，使細(xì)菌能夠保持較高的降解效率。 研究發(fā)現(xiàn)，固定化微生物比游離態(tài)微生物對(duì)芘的去除效率顯著提高，可以在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到相對(duì)高的去除率。固定化GY2B+GP3B玉米球在第5d的去除率達(dá)到97.3%，固定化GP3A+GP3B玉米球在第4d即達(dá)到97.0%。對(duì)固定化微生物小球的理化性質(zhì)的分析測(cè)定表明，固定化玉米球有良好的機(jī)械強(qiáng)度和表面特性。從BET的測(cè)試結(jié)果顯示小球具有較高的比表面積，而由于玉米秸稈的加入，固定化球的比表面積和孔隙率都得到了不同程度的提高；掃描電鏡圖觀察到固定化球外表面凹凸不平，富有孔隙，小球表面內(nèi)部是具有大量孔隙的骨架結(jié)構(gòu)，這有利于傳質(zhì)，在內(nèi)部生長(zhǎng)的微生物和基質(zhì)有充分的接觸面積和機(jī)會(huì)，微生物在載體內(nèi)部生長(zhǎng)良好，并未發(fā)生異變。經(jīng)研究，固定化混合菌玉米小球類似于一個(gè)吸附降解一體化的微型反應(yīng)器，吸附與降解同時(shí)進(jìn)行。研究結(jié)果充分證明的復(fù)合固定化混合菌去除芘的可行性和有效性，具有良好的應(yīng)用前景。 經(jīng)GC-MS分析，GP3A+GP3B混合菌芘代謝產(chǎn)物有1-羥基芘、1-氫硫酸芘、4,5-二羥基芘和菲-4-羧酸，GP3A+GP3B混合菌降解芘的過程應(yīng)為協(xié)同合作，分別代謝的過程。GY2B+GP3B混合菌芘代謝產(chǎn)物有菲-4-羧酸，二甲基酞酸，1-羥基-2-萘酸，1-萘酚和水楊酸，推測(cè)芘的降解是GY2B+GP3B混合菌的集體代謝的綜合作用的結(jié)果，GP3B的中間轉(zhuǎn)化產(chǎn)物作為GY2B生長(zhǎng)代謝的基質(zhì)，使得芘得到更徹底的降解。 【關(guān)鍵詞】：芘 固定化微生物 生物降解 玉米秸稈 代謝產(chǎn)物
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1. 多環(huán)芳烴污染的性質(zhì)與危害11-14
• 1.1.1 PAHs 的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)11-12
• 1.1.2 PAHs 的來源12-13
• 1.1.3 PAHs 的危害13-14
• 1.1.4 芘的性質(zhì)及危害14
• 1.2 多環(huán)芳烴污染的微生物降解14-20
• 1.2.1 降解多環(huán)芳烴的微生物15-16
• 1.2.2 微生物降解多環(huán)芳烴的機(jī)理16-18
• 1.2.3 影響多環(huán)芳烴微生物降解的因素18-19
• 1.2.4 多環(huán)芳烴生物降解研究中存在的主要問題19-20
• 1.3 固定化技術(shù)在生物修復(fù)中的應(yīng)用20-25
• 1.3.1 傳統(tǒng)固定化方法及復(fù)合固定化方法21-22
• 1.3.2 固定化微生物載體的分類和選擇22-24
• 1.3.3 固定化微生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用24-25
• 1.4 本課題研究的意義和研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.4.1 研究意義25
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容25-26
• 第二章 多環(huán)芳烴降解菌馴化及其降解性能的研究26-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法26-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)用菌種26
• 2.1.2 主要試劑及儀器26-27
• 2.1.3 培養(yǎng)基27-28
• 2.1.4 菌種復(fù)壯及馴化28
• 2.1.5 微生物的生物量的測(cè)定方法28-29
• 2.1.6 各菌種芘降解率的測(cè)定29-30
• 2.2 結(jié)果與討論30-33
• 2.2.1 菌液生物量的測(cè)定結(jié)果30-31
• 2.2.2 芘的標(biāo)準(zhǔn)曲線31-32
• 2.2.3 固定化菌株的選擇32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 第三章 固定化載體及方法的選擇34-45
• 3.1 材料和方法34-38
• 3.1.1 藥品與試劑34
• 3.1.2 儀器設(shè)備34-35
• 3.1.3 固定化方法35-37
• 3.1.4 固定化小球各項(xiàng)物理參數(shù)測(cè)定37-38
• 3.1.5 固定化小球的微觀結(jié)構(gòu)觀察（掃描電鏡分析）38
• 3.2 結(jié)果與討論38-44
• 3.2.1 聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA）最佳組合38-40
• 3.2.2 固定化小球各物理參數(shù)比較40-41
• 3.2.3 固定化方法的選擇41-43
• 3.2.4 掃描電鏡圖43-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 固定化降解條件的選擇45-52
• 4.1 材料與方法45-47
• 4.1.1 主要試劑與儀器45-46
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法46-47
• 4.2 結(jié)果與討論47-51
• 4.2.1 溫度47-48
• 4.2.2 pH48-49
• 4.2.3 芘初始濃度49-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 固定化微生物小球降解性能研究52-67
• 5.1 材料與方法52-55
• 5.1.1 藥品與試劑52
• 5.1.2 儀器設(shè)備52
• 5.1.3 復(fù)合固定化法固定微生物52-53
• 5.1.4 芘降解率的測(cè)定53-54
• 5.1.5 固定化微生物小球的 SEM 微觀結(jié)構(gòu)觀察54
• 5.1.6 芘代謝產(chǎn)物的測(cè)定54-55
• 5.2 結(jié)果與討論55-65
• 5.2.1 空白對(duì)比55-56
• 5.2.2 固定化微生物玉米小球?qū)诺娜コ?/span>56-59
• 5.2.3 掃描電鏡觀察59-61
• 5.2.4 降解代謝產(chǎn)物61-65
• 5.3 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 結(jié)論67-68
• 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-76
• 致謝76-77
• 附件77

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

吸附包埋法固定化醋酸菌的制備及其在麥芽醋中的應(yīng)用    任靜

固定化微生物技術(shù)處理廢水    李靜;譚月臣;洪劍明;

聚乙烯醇核桃殼復(fù)合固定菌群的除油效能研究    陶虎春,賈德利,陸洪宇,張穎,單德鑫

多環(huán)芳烴的環(huán)境分布及其生物修復(fù)研究進(jìn)展    于秀艷,丁永生

混合菌構(gòu)建及其對(duì)硝基苯直接好氧生物降解    王競(jìng);王靜;鄭春莉;周集體;呂紅;曲媛媛;

PAH(多環(huán)芳烴)的危害及產(chǎn)生的途徑    王桂山,仲兆慶,王福濤

固定化尖鐮孢菌去除水中蒽的試驗(yàn)研究    陳芳艷;梁林林;唐玉斌;毛莉;

包埋固定化微生物法處理含油廢水研究    呂榮湖;郭召海;孫陽(yáng)昭;張昱;

石油污染土壤中芘高效降解菌群的篩選及降解特性研究    陳曉鵬;易筱筠;陶雪琴;吳仁人;楊琛;黨志;

多環(huán)芳烴的光致毒效應(yīng)    孫紅文,李書霞

降解芘的分枝桿菌M11的分離鑒定和降解特性    李全霞;范丙全;龔明波;楊慧;

厭氧氨氧化混培物包埋固定化特性的研究    朱剛利

我國(guó)水環(huán)境中有機(jī)氯殺蟲劑類POPs的研究進(jìn)展    史雙昕;黃業(yè)茹;

石油污染物對(duì)小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響    鄭福麗;江麗華;劉兆輝;王梅;林海濤;宋效宗;

芳香族污染區(qū)的生物修復(fù)和監(jiān)測(cè)研究的進(jìn)展    張廣柱;劉均洪;劉海洲;

生物技術(shù)在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用    丁愛芳;

生物膜反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)展    王世農(nóng);

污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展    汪小勇,張超蘭,姜文

多環(huán)芳烴污染土壤的微生物修復(fù)研究進(jìn)展    房妮;俱國(guó)鵬;

益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面的研究進(jìn)展    周國(guó)勤;陳樹橋;茆建強(qiáng);杜宣;

污水土地處理污染土壤生物修復(fù)技術(shù)研究    韋萬麗;張笑一;彭潤(rùn)芝;

多環(huán)芳烴微生物降解的研究進(jìn)展    劉莉;陳玉成;于萍萍;

重金屬污染土壤的超積累植物修復(fù)技術(shù)及其機(jī)制研究    白潔;王永志;段慧珠;

復(fù)合固定化法固定微生物去除芘的研究    李婧;黨志;郭楚玲;

北江沉積物中多環(huán)芳烴(PAHs)初步研究    許靜;任明忠;張素坤;

松花江表層水體中多環(huán)芳烴的分布特征與來源分析    馮玉杰;孫清芳;高鵬;

沈陽(yáng)市環(huán)境激素污染現(xiàn)狀研究    王劼;王立蘊(yùn);趙志陽(yáng);胡筱敏;

紅樹林濕地烷烴降解菌的分離篩選    李玫;廖寶文;

珠江三角洲典型區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤中多環(huán)芳烴的含量分布特征及其污染來源    楊國(guó)義;張?zhí)毂?郭治興;萬洪富;羅薇;高原雪;

制革用酶制劑的固定化初步研究    匡衛(wèi);付麗紅;李文文;

降解石油菌株的分離以及pH值的選擇    袁建梅;展惠英;陳慧;

固定化微生物技術(shù)在廢水處理中的研究進(jìn)展    陳秉娟;周倩;嚴(yán)蓮荷;

大河控制性影響下的陸架海沉積有機(jī)質(zhì)的“源—匯”作用    胡利民

電子中介體固定化及其在微生物燃料電池陽(yáng)極的應(yīng)用    王凱鵬

毒死蜱降解細(xì)菌的篩選、降解特性及其固定化研究    段海明

吉林—長(zhǎng)春—四平城市經(jīng)濟(jì)帶表土環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與生態(tài)地球化學(xué)分區(qū)    鮑新華

組合型化學(xué)與生物反應(yīng)帶修復(fù)硝基苯、苯胺復(fù)合污染地下水研究    王顯勝

典型有機(jī)污染物綠色環(huán)保分析技術(shù)與降解研究    劉秀娟

綠針假單胞菌株SY-02的分離鑒定、激光誘變及石油烴降解特性    張子間

石油污染土壤的生態(tài)效應(yīng)及生物修復(fù)研究    李春榮

氨基酸及碳納米管對(duì)烷烴降解菌GS3C降解性能的影響和機(jī)理研究    吳仁人

近海沉積物中幾種多環(huán)芳烴的生物降解研究    王巖

焦化工業(yè)場(chǎng)地土壤的PAHs污染特征及微生物修復(fù)應(yīng)用    馬棟

優(yōu)勢(shì)脫氮菌的篩選及工業(yè)化應(yīng)用基礎(chǔ)研究    孫菲

北京公園典型介質(zhì)中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留研究    曲磊

Lux標(biāo)記毒死蜱降解菌β菌株和土壤中定殖動(dòng)態(tài)研究    王昀璐

生物膜法對(duì)淋浴廢水中表面活性劑和氨氮去除效果試驗(yàn)研究    沈一村

鎘—苯并[α]芘復(fù)合污染對(duì)菲律賓蛤仔毒性效應(yīng)的研究    王琳

對(duì)蝦池塘精養(yǎng)環(huán)境的綜合微生物修復(fù)技術(shù)研究    陳愛玲

利用牙鲆鰓細(xì)胞系和斑馬魚胚胎檢測(cè)和評(píng)估青島沿海底沉積物的細(xì)胞毒性、遺傳毒性和胚胎致畸性    楊帆

不同類型溢油污染潮間帶生物修復(fù)可行性現(xiàn)場(chǎng)中試研究    何云馨

菲和亞甲基藍(lán)在海洋沉積物上的吸附    鄭軒

交聯(lián)海藻酸鈉磁性微球的制備及固定化胰蛋白酶研究    劉崢;林原斌;呂慧丹;

細(xì)胞固定化載體材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用    白燕;王士斌;劉源崗;

固定化細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展    李冀新;張超;高虹;

話說鎮(zhèn)江香醋    連夕仙

傳統(tǒng)永春老醋投料工藝的改造    顏文鳳

食醋的功能性    徐根娣;冷云偉;

固定化細(xì)胞技術(shù)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用    呂微;伍季;付有利;

果醋的發(fā)酵及其釀制    喬旭光;

飲酒、醉酒及解酒    張健,張惟廣,謝非

海藻酸鋁固定化酵母獼猴桃果酒發(fā)酵工藝及酒體澄清研究    朱建華;鐘瑞敏;陳崇貴;

玉米芯固定化脂肪酶及其催化轉(zhuǎn)化生物柴油的研究    郝聚喜

聚乙烯醇固定化酵母的戊糖已糖同步發(fā)酵制備乙醇    張琳

多菌種共固定化釀造蘋果醋    賀江

多環(huán)芳烴微生物降解的研究進(jìn)展    劉莉;陳玉成;于萍萍;

土壤中多環(huán)芳烴污染的研究進(jìn)展    史兵方;楊秀培;張有會(huì);唐婧;蔡鐸昌;

固定化微生物濾池去除地下水中硝酸鹽的研究    王鳳;葉正芳;

超高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)    丁一,梁恒國(guó)

固定化微生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用    王青;張善鋒;

固定化微生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展    肖亦;鐘飛;潘獻(xiàn)曉;

固定化細(xì)胞珠體的改性研究    呂曉猛，紀(jì)樹蘭，劉秀榮，譚立揚(yáng)

新型生物沸石填料在污水深度處理中的應(yīng)用研究    陳月芳;宋存義;汪莉;汪翠萍;李子富;

固定化微生物脫氮技術(shù)進(jìn)展    張彤,曹國(guó)民,趙慶祥

甲烷生物催化氧化制甲醇──固定化細(xì)胞催化劑的制備及其催化性能的研究    尉遲力,夏仕文,李樹本

海洋環(huán)境中多環(huán)芳烴污染的微生物修復(fù)作用研究    田蘊(yùn)

富營(yíng)養(yǎng)化湖泊底泥中反硝化微生物及其反硝化作用的研究    史春龍

菲降解細(xì)菌的分離鑒定及其降解效果研究    武鳳霞

海藻酸鈣固定化α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶研究    畢金峰,李春紅,陳天金

固定化微生物法處理印染廢水    張洪榮;原培勝;

活性炭固定化α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的研究    畢金峰

絲瓜布固定化米根霉發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸    付珊珊;魏順安;王珍;王遠(yuǎn)亮;

離子液體在非均相催化反應(yīng)中的應(yīng)用研究進(jìn)展    魏作君;黃勇;劉迎新;任其龍;

中性蛋白酶AS 1.398固定化酶的研究    邱秀寶,舒東

固定化赭曲霉NG0216細(xì)胞羥基化坎利酮    茅燕勇,毛斌,范偉平

藻類固定化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用    毛彥景;

海藻酸鈉固定β-半乳糖苷酶的研究    范家佑;朱文適;郁建平;章?lián)P;

生物吸附劑及其應(yīng)用研究進(jìn)展    李峰;李楠楠;

β_2-腎上腺素受體的高活性固定化方法研究    何媛;蘇華;鄭曉暉;衛(wèi)引茂;

復(fù)合固定化法固定微生物去除芘的研究    李婧;黨志;郭楚玲;

固定化脂質(zhì)體毛細(xì)管整體柱的制備及性能評(píng)價(jià)    田艷萍;肖玉秀;曾昭睿;

制革用酶制劑的固定化初步研究    匡衛(wèi);付麗紅;李文文;

磷脂酶Lecitase~ Ultra的固定化、結(jié)構(gòu)表征及性質(zhì)研究    劉寧;趙謀明;汪勇;付敏;

甲烷八疊球菌擴(kuò)大培養(yǎng)及固定化方法研究    楊小紅;楊秀山;路靜;趙軍;駱海朋;

交聯(lián)海藻酸鈉磁性微球的制備及固定化胰蛋白酶研究    劉崢;呂慧丹;

K003交聯(lián)法固定化米曲霉菌體光學(xué)拆分DL-色氨酸的研究    曹飛;石開風(fēng);周華;韋萍;

氨基載體EAH sepharose 4B固定化D-海因酶的條件及固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)    徐曉瀅;馬哲;劉輝;姚忠;

微生物固定化載體多孔膜微囊的制備    王廣金;褚良銀;陳文梅;楊平;周明宇;周先桃;曲劍波;謝銳;

生物酶法：讓地溝油搖身變柴油    本報(bào)記者　陳磊

高溫地域二氧化碳固定儲(chǔ)存試驗(yàn)    全榮

高效菌株打開生物脫硫新大門    張璋

長(zhǎng)春應(yīng)化所在電化學(xué)領(lǐng)域取得創(chuàng)新性成果    白毅　于洋

化學(xué)生物分析平臺(tái)添新成員    記者任福海

固定化酶膜反應(yīng)器藕合錯(cuò)流萃取色譜制備5’-核苷酸    華杰

β-葡萄糖苷酶的固定化及應(yīng)用研究    韋策

白地霉脂肪酶的制備、修飾改良及應(yīng)用研究    閻金勇

固定化脫氮菌群處理含氮污水的研究    肖晶晶

黑曲霉糖化酶的表征及熱穩(wěn)定機(jī)制研究    劉洋

四氨基金屬酞菁-Fe_3O_4納米復(fù)合粒子固定化漆酶及其在光纖腎上腺素傳感器中的應(yīng)用    肖海燕

玉米秸稈生物煉制丁二酸的研究    鄭璞

硅基介質(zhì)固定化酶的研究    吳卓夫

基因檢測(cè)和點(diǎn)突變識(shí)別的DNA探針及適配體生物傳感新方法研究    封科軍

改性殼聚糖微球固定化生物酶及其控制造紙白水中DCS物質(zhì)的研究    劉凱

纖維素酶水解殼聚糖及其磁性固定化工藝研究    平向莉

樹脂固定化漆酶條件優(yōu)化及數(shù)學(xué)模型的建立    任靜

重組酯酶APE1547的位點(diǎn)特異性固定化    鞠琳璨

環(huán)氧基官能化周期性介孔有機(jī)氧化硅固定化漆酶的研究    蘭甲寧

果膠酶固定化載體的制備及固定化工藝、酶學(xué)特性研究    王亞輝

羧甲基纖維素—?dú)ぞ厶菑?fù)合物的制備及對(duì)乳糖酶的固定化研究    張銳

重組右旋糖酐蔗糖酶固定化方法的研究    伊?xí)蚤?/span>

纖維床固定化酪丁酸梭菌產(chǎn)丁酸的研究    項(xiàng)宜娟

介孔分子篩的制備及對(duì)木瓜蛋白酶固定化研究    孫偉杰

木薯酒精連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)工藝研究    董昭