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(wèn)題，無(wú)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(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的脲酶分解底物形成的碳酸根離子，同時(shí)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(xiǎn)和減少對(duì)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(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存。本文首先對(duì)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(guò)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(duì)碳酸鹽礦化菌粉的儲(chǔ)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(shí)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(shí)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(guò)對(duì)菌粉在低溫、常溫和高溫條件下的儲(chǔ)存特性對(duì)比研究發(fā)現(xiàn):凍干菌粉在低溫儲(chǔ)存條件下(-68～4℃)，菌粉酶活性在3個(gè)月內(nèi)仍可保持80％以上，而其含水率從2.26％增長(zhǎng)最高的2.51％;菌粉在4～25℃條件下可以儲(chǔ)存10d左右;菌粉在25～40℃范圍內(nèi)儲(chǔ)存3d

4、后，發(fā)現(xiàn)活性降低50％以上，含水量增長(zhǎng)到6.38％，而含水率的增高不利于微生物粉劑的儲(chǔ)存。
　　 分別研究了溫度、pH值、重金屬離子種類對(duì)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(shí)，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(duì)于強(qiáng)酸性的污染體系，建議先調(diào)整pH至5以上后再進(jìn)