Effect of Lauroyl Glutamine on Biodegradation of Lubricating Oil and Simulation of Biodegradation Kinetics

Small amount of lauroyl glutamine was incorporated into HVI 350 mineral lubricating oil and the biodegradabilities of neat oil and the formulated oil in soils were evaluated. Thereafter, the biodegradation rate equations for the two lubricating oils were simulated based on the exponential model. The results indicated that lauroyl glutamine effectively promoted biodegradation of HVI 350 mineral lubricating oil. Under given test conditions, the exponential model well fitted the biodegradation of lubricating oils in soils. The biodegradation rate equation for HVI 350 mineral lubricating oil can be described as ln(St/S0) = –0.0155t, while that for the oil formulated with lauroyl glutamine as ln(St/S0) = –0.0235t. The biodegradation half-lives of neat oil and the formulated oils were 44.72 days and 29.50 days, respectively.

基于指数速率模型的润滑油生物降解动力学研究

对矿物润滑油(简称润滑油)和含月桂酰基丙氨酸的润滑油在土壤中的生物降解性进行了研究,采用指数速率模型对两种润滑油的生物降解动力学方程进行了回归拟合。实验结果表明,加入月桂酰基丙氨酸可加快润滑油的生物降解速率,与不加月桂酰基丙氨酸相比,生物降解率从26%提高至36%;润滑油的生物降解符合一级反应动力学规律,润滑油降解速率常数为0.0155mg/(g.d),半衰期为44.7d;含月桂酰基丙氨酸的润滑油的降解速率常数为0.0216mg/(g.d),半衰期为32.1d;F检验结果表明,用一级反应动力学模型描述润滑油生物降解动力学是合理的。

含氨基酸的润滑油生物降解性及降解速率方程模拟

在HVI350矿物润滑油中加入少量月桂酰基甘氨酸,对比研究了加入月桂酰基甘氨酸前后矿物润滑油在土壤中的生物降解特性,并采用指数速率模型对润滑油生物降解动力学进行了模拟。结果表明,月桂酰基甘氨酸可促进HVI350矿物润滑油生物降解,试验条件下HVI350矿物润滑油生物降解速率方程为St=50.4e-0.0155t,半衰期为44.72d;含月桂酰基甘氨酸的HVI350矿物润滑油生物降解速率方程为St=51.6e-0.0224t,半衰期为30.94d。

油酰基甘氨酸促进润滑油生物降解动力学方程线性回归

在HVI350矿物润滑油中加入少量油酰基甘氨酸,对比研究了加入油酰基甘氨酸前后润滑油在土壤中的生物降解性,并采用指数速率模型对润滑油生物降解动力学方程进行了线性回归。结果表明,油酰基甘氨酸可明显促进HVI350矿物润滑油生物降解,试验条件下HVI350矿物润滑油生物降解的速率方程为St=50.4e-0.0155t,半衰期为44.72d;含油酰基甘氨酸的HVI350矿物润滑油生物降解速率方程为St=52.1e-0.0268t,半衰期为25.86d。

油酰基甘氨酸在矿物润滑油中的生物降解和摩擦磨损特性

通过生物降解试验和摩擦磨损试验研究了油酰基甘氨酸对HVI 350矿物润滑油生物降解性和摩擦磨损特性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和表面膜化学特征。结果表明,在一定浓度范围内,油酰基甘氨酸显著改善了矿物润滑油的生物降解性能和抗磨减摩性能。油酰基甘氨酸改善矿物润滑油抗磨减摩性能的机制是油酰基甘氨酸在摩擦表面形成具有抗磨减摩作用的吸附膜和化学反应膜。

月桂酰基甘氨酸促进润滑油生物降解的正交实验

在HVI350矿物润滑油中加入不同量的月桂酰基甘氨酸,采用润滑油生物降解性测定方法考察月桂酰基甘氨酸对矿物润滑油生物降解性的影响,并用L9(34)正交实验方法研究了月桂酰基甘氨酸质量分数、润滑油质量分数、营养物组成、供氧方法四因素交互作用下润滑油在土壤中的生物降解特性。结果表明,月桂酰基甘氨酸可明显促进HVI350矿物润滑油生物降解,且当月桂酰基甘氨酸质量分数小于1.5%时,润滑油生物降解性随月桂酰基甘氨酸质量分数增大而增大。在实验的不同时间内,四因素交互作用下月桂酰基甘氨酸对土壤中润滑油生物降解的影响最为显著。

月桂酰基谷氨酸对润滑油生物降解性影响及相关动力学研究

Small amount of lauroyl glutamine was incorporated into HVI 350 mineral oil and the biodegradabilities of HVI 350 mineral oil and the formulated mineral oil in soils were evaluated.Thereafter,the biodegradation kinetic equations for the two lubricating oils were regressed based on the exponential rate model.The results indicated that lauroyl glutamine obviously promoted biodegradation of HVI 350 mineral oil.Under given test conditions,the biodegradation kinetic equation of HVI 350 mineral oil can be described as St=50.4e-0.0155t,while that for lauroyl glutamine formulated oil as St=51.2e-0.0235t.The half-lives of the two lubricating oils were 44.72days and 29.50 days,respectively.

润滑剂生物降解促进剂:概念提出与效能评价

借鉴环境微生物工程的有关技术原理,提出了改善润滑剂生物降解性的添加剂即生物降解促进剂的新概念。以月桂酰基谷氨酸作为润滑剂生物降解促进剂,通过对促进剂影响矿物润滑油生物降解性的效能评价,证实月桂酰基谷氨酸可显著改善润滑油生物降解性并提高润滑油生物降解速率,表明润滑剂生物降解促进剂概念的提出思路科学,技术可行。

润滑油生物降解动力学研究

为了有效清除环境中残留润滑油,将从土壤中分离筛选并紫外选育获得的菌株进行润滑油生物降解实验,考察该菌株对润滑油污染的生物修复作用。结果表明,25℃、120 r·min^(-1)振荡培养6 d,该菌株对3%对照润滑油的降解率为98.3%、最大比生长速率为0.35 d^(-1)、生长饱和常数为98.23 mg·mL^(-1)、对照润滑油最大比消耗速率为0.25 d^(-1)、对照润滑油消耗饱和常数为62.09 mg·mL^(-1);相同条件下,该菌株对3%废弃润滑油的降解率为64.0%、最大比生长速率为0.23 d^(-1)、生长饱和常数为237.91 mg·mL^(-1)、废弃润滑油最大比消耗速率为0.16 d^(-1)、废弃润滑油消耗饱和常数为87.34 mg·mL^(-1)。所建立的生物降解动力学模型能基本反映润滑油生物降解规律,具有一定的理论参考价值。

月桂酰基谷氨酸钠促进矿物润滑油生物降解的作用机制

采用正十六烷模拟矿物润滑油,以混合菌群为降解微生物,含氮表面活性剂月桂酰基谷氨酸钠为添加剂,通过气相色谱仪考察添加剂对正十六烷生物降解性的影响,气质联用仪观察降解中间产物变化,可见光分光光度计考察降解过程中微生物生长情况,表面张力仪分析培养基油/水溶液表面张力变化,以此共同解析月桂酰基谷氨酸钠促进矿物润滑油生物降解的作用机理。结果表明,生物降解过程中月桂酰基谷氨酸钠先于正十六烷分解为谷氨酸盐和月桂酸盐,微生物依次降解谷氨酸盐、月桂酸盐和正十六烷。月桂酰基谷氨酸钠及其降解产物不仅能降低油/水溶液表面张力,还可为微生物提供营养,加速微生物生长,两方面作用共同促进正十六烷的生物降解。

月桂酰基谷氨酸钠促进油污染生物修复的作用机制

以十二烷基环己烷模拟矿物润滑油、以混合菌群为降解微生物,采用气相色谱法考察月桂酰基谷氨酸钠对十二烷基环己烷生物降解性的影响;采用气质联用仪、紫外可见分光光度计和表面张力仪分别对降解产物、降解过程中微生物生长情况以及月桂酰基谷氨酸钠对培养基油/水界面张力的影响进行分析,解析了月桂酰基谷氨酸钠促进十二烷基环己烷生物降解的作用机制。结果表明,生物降解过程中,月桂酰基谷氨酸钠先降解;月桂酰基谷氨酸钠可减小油/水界面张力,还可为微生物提供营养,加速微生物生长,两方面作用共同促进十二烷基环己烷生物降解。