石油降解菌株的生物炭固定化及性能研究

固定化菌剂是一种理想的有机污染物降解材料。以壳基生物炭作为载体,高效石油降解菌为目标微生物,采用吸附法制备固定化石油降解菌剂。探究菌接种量、炭投加量、时间、温度和摇床转速对固定率的影响,通过正交试验和响应面分析法确定菌剂最佳制备条件。以投加量和石油质量分数为变量,考察生物炭、游离菌和固定化菌剂的除油性能。结果显示:0.3 g炭投加量、2.26 mL菌接种量、8.462 h固定、转速为38.331 r/min、30℃,此条件下固定率最佳,可达87.261%。影响固定率的主次因素为:菌接种量>摇床转速>固定化时间>炭投加量。该固定化菌剂对石油整体降解能力在74%—84%,优于游离菌及生物炭对石油的降解效果,表明固定化菌剂对于石油污染土壤的生物修复具有较好的应用前景。

静止或缓流污染地表水微生物固定化修复技术研究进展

污染地表水体修复问题是最近几年才被广泛关注的环境保护课题,由于污染地表水体的特殊性,常规修复方法难以发挥高效作用,固定化微生物可以通过提供特殊的微环境,较好地保护优势菌不受土著菌恶性竞争,在保持高效修复能力的同时,可以将优势菌屏蔽于恶劣环境之外,在一定程度上克服了传统修复工艺的不足,具有较好的应用前景。本文概述了微生物固定化技术的特点,分析了利用固定化微生物修复污染环境介质存在的问题和可行性,针对城市静止或缓流污染地表水的特征,指出了将微生物固定化技术移植到污染地表水体修复领域需要解决的的关键技术。

固定化原油降解菌的制备及其性能研究

从石油污染土壤中筛选出的石油降解菌Y-13对石油的降解率为57.45%,经初步鉴定为芽孢杆菌属,以Y-13为固定化对象,选择聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)为主要载体材料,以胜利原油为反应底物,研究了固定化微球的制备和运行条件对微球性能的影响,实验确定了PVA-H3BO3包埋法制备固定化微球的最佳条件,最高降解率为79.04%;对PVA-H3BO3微球的性能测定结果表明:这种固定化微球具有良好的机械强度、弹性和渗透性、较高的比表面积和孔容;固定化微球比游离细菌对外界的适应性要强,适宜pH值、接种量和活化时间分别为7.5、1∶10和21 h。

采用固定化微杆菌技术修复油污染地表水

针对油污染地表水的特点,采用改进的固定化技术包埋微杆菌(Microbacterium sp.)修复受油污染地表水,在不同接种量、不同系列浓度下,对除油性能进行了测定。结果表明,固定化颗粒最适接种量为10%;在相同时间内固定化细菌对油的去除率高于游离菌,对油浓度为150mg·L-1地表水,48h游离菌对油的去除率达62.3%,固定化细菌对油的去除率达75.6%;固定化颗粒对pH值变化的耐受能力远远强于游离菌;固定化颗粒再生性能好,可以长期反复使用。通过扫描电子显微镜对固定化微杆菌的微观形态进行观察表明改进的固定化颗粒微观结构更适合微杆菌(Microbacterium sp.)生长,为固定化细菌修复油污染地表水提供了一定的理论依据。

聚乙烯醇-海藻酸钠固定Microbacterium sp.S_2-4的微环境分析

以聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)和海藻酸钠(sodiumalginates,Na·Alg)作为包埋载体,以五硼酸铵和氯酸铁、氯酸铝溶液作为交联剂,固定微杆菌Microbacteriumsp.S2-4,制备得到固定化球形颗粒。利用扫描电子显微镜(SEM)分析了在去除污染地表水COD过程中固定化球形颗粒的微环境变化,指出物理阻隔、吸附和种群排斥联合作用是固定化微环境对不利外界环境的主要屏蔽机理;同时还指出了通过该方法制备得到的固定化颗粒存在的结构缺陷。

固定化芽孢杆菌对地表水中油的降解

采用梅花状聚乙烯醇复合载体对芽孢杆菌(Bacillussp.)进行固定化包埋,研究固定化细菌在不同接种量、不同的油浓度下对油的降解效果.结果表明:固定化细菌的最宜接种量为5%,当油初始浓度为10—150mg.l-1时,固定化细菌对油的降解趋势是一致的.在相同的时间内,固定化细菌对油的降解率和CODCr去除率高于游离菌,120h时,固定化细菌对油的降解率可达72.19%,对CODCr的去除率达到70.23%;而游离细菌对油的降解率仅为41.56%,对CODCr的去除率仅为39.56%.

固定化微球菌技术修复受污染地表水

采用改进的聚乙烯醇、海藻酸钠包埋法固定微球菌修复受污染地表水,结果表明:相同时间内固定化细菌对COD的去除率明显高于游离菌, 72h的去除率可达到 64. 7%;固定化颗粒的适宜接种量为 10%;固定化颗粒对环境的耐受能力远远强于游离菌;固定化颗粒再生性能好,可以长期反复使用。扫描电镜分析显示,固定化颗粒微观结构适合微球菌的生长,但也存在一些需改进的结构缺陷。

微生物固定化修复技术在氮污染地表水中的应用

地表水中氮污染日益严重,由于氮污染地表水的特殊性,常规修复方法难以发挥高效作用。鉴于微生物固定化修复技术的诸多优点以及在含氮废水中的应用,本文阐述了微生物固定化技术修复氮污染地表水的可行性,并探讨了该技术需要解决的问题及发展趋势。

固定化混合菌修复油污染地表水的研究

从辽河油田受石油污染的河床底泥中筛选出一株芽孢杆菌（Bacillus sp．）和一株黄杆菌（Flavobacterium sp．），采用二次交联化学方法对2株细菌单独及混合固定，分别进行了不同接种量的固定化细菌对油的降解，以及固定化混合菌对环境的耐受性和在自然地表水中对油的降解进行研究，结果表明，在相同时间内固定化混合菌对油的降解效果明显优于固定化单株菌，而且都优于游离菌。固定化混合菌pH在6～10、温度在20～40℃范围内能保持较好的活性。在120h时，固定化混合菌对自然地表水中油的降解率达94．5％，对地表水中COD的去除率达89．6％。扫描电子显微镜分析显示，固定化载体的微观结构适合细菌的生长，固定化混合菌在载体内部形成高密度的菌群。以上的研究为固定化微生物应用于油污染地表水的生物修复提供了一定的理论基础。

固定化芽孢杆菌修复油污染地表水的研究

采用改进的聚乙烯醇—硼酸包埋固定化微生物法固定芽孢杆菌,并用于处理油污染地表水。结果表明,固定化芽孢杆菌对地表水中油和COD的去除能力均大于游离菌,作用120 h后固定化芽孢杆菌对油的去除率为80.1%,对COD的去除率为79.4%;游离菌对油的去除率为50.4%,对COD的去除率为66.5%。采用改进的聚乙烯醇—硼酸法制得的固定化颗粒机械强度高、传质性能好、水溶膨胀性小,扫描电子显微镜观察表明,改进后的聚乙烯醇凝胶微观结构更适合芽孢杆菌生长。可见,采用微生物固定化技术修复油污染地表水是可行的。

不同微生物对青海原油的降解效果

为研究不同微生物在实验条件下对青海原油的降解情况,筛选优良菌种,以此探讨微生物降解原油的机理。在实验条件下选用3种不同的菌种,以青海原油为唯一碳源,在37℃时摇床培养6d,培养液表面张力值都下降,菌种B的培养液表面张力值由55.3mN/m降至47.4mN/m;对经微生物作用后的原油中饱和烃进行了气相色谱分析,发现3种微生物都使原油中的长链烷烃含量相对增加,短链烷烃含量相对减小,菌种B使原油的Pr/nC17比值由0.542增加到3.262,Ph/nC18比值由1.351增加到10.748,正构烷烃优先降解。研究表明,菌种B是一种有应用前景的采油微生物。

微生物对地表水中石油类污染物的降解研究

针对当前地表水油污染具有大面积、低浓度的特点，应用筛选高效降油微生物除油。试验结果表明，投加除油混合菌群，适当充氧，经２４ｈ处理，水中石油类污染物去除率达９０％以上。同时对不同种类油污染物的降解进行了初步研究。

微生物降解原油的操作条件优化研究

研究将油田中的微生物产出水接种于100 m L以原油为唯一碳源的无机盐培养基,30℃、160 r/min下振荡培养10 d,考察盐度、接种量、p H值对微生物降解原油的影响。基于单因素实验确定的优化范围,即盐度0.5%~2%,接种量5%~9%,p H为7~9,进行3因素3水平实验,通过响应面分析法得出的最优条件为：盐度0.83%,接种量6.16%,p H为7.84。在最优条件下,微生物对原油10 d的降解率可以达到45.24%,较预测值提高了0.59%;并对降解后的原油进行GC-MS分析,发现在实验时间内微生物对原油中的正构烷烃和多环芳烃组分有较高的去除效率。

原油经微生物降解后组份变化研究

为筛选复合菌优良菌种,探讨了经不同微生物降解后原油的组份变化。在试验条件下选用5种不同的菌种LH1、98-25、W4、r1、MBS,以新疆油田原油K92为唯一碳源,在37℃时摇床培养10d,测定了培养液表面张力,并对微生物作用后的原油全烃气相色谱进行了分析,用内标法分析了正构烷烃的分布。研究发现,菌种MBS、W4和98-25表面张力值下降比较明显,从65.1mN/m分别降到55.4mN/m、56.2mN/m和58.1mN/m,依次下降了14.90%、13.67%和10.75%;全烃分析发现MBS和r1为良好的烃降解菌株,LH1对C14～C28烃有较好的降解优势,98-25对C29～C31烷烃有较好的降解优势。