生物表面活性劑及其修復(fù)沉積物中鉛污染的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展,大量重金屬進(jìn)入沉積物中,嚴(yán)重危害水生生物的生長,并通過生物富集、食物鏈放大等過程,進(jìn)一步影響陸地物種和人類,給國家的經(jīng)濟(jì)造成了重大危害。近年來,重金屬修復(fù)方法得到廣泛研究。常采用的重金屬修復(fù)方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)方法。物理修復(fù)工程量大,耗材耗力,而且很難將沉積物處理到要求值；化學(xué)修復(fù)會(huì)造成二次污染,因此都不是理想的重金屬修復(fù)方法。生物表面活性劑是微生物在一定條件下產(chǎn)生的集親水性和親油性于一體的代謝產(chǎn)物。生

2、物表面活性劑具有無毒、易生物降解等環(huán)境友好性,因而十分適合修復(fù)重金屬污染。
　　 本文首先介紹了沉積物中重金屬污染現(xiàn)狀,主要修復(fù)方法及生物表面活性劑的應(yīng)用；實(shí)驗(yàn)是以油田污水所篩選的高產(chǎn)生物表面活性劑菌株為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過單因素分析方法確定了菌株的最佳發(fā)酵條件并提取生物表面活性劑；采用多種方法鑒定生物表面活性劑的結(jié)構(gòu),確定其為糖脂類生物表面活性劑；最后重點(diǎn)考察了在各條件下,生物表面活性劑對(duì)沉積物中重金屬及其各形態(tài)的去除效果并探討了生

3、物表面活性劑與重金屬作用的機(jī)理。所得結(jié)論如下:
　　 (1)菌株B-1為混合菌株,經(jīng)分離得到兩株菌,分別為Bbai-1和Bru-1。通過菌的生理生化特性試驗(yàn)及16S rDNA對(duì)菌株進(jìn)行鑒定,初步確定Bbai-1為負(fù)短短芽孢桿菌屬,Bru-1為泛生菌屬。
　　 (2)通過實(shí)驗(yàn)得到該菌的最佳發(fā)酵條件。培養(yǎng)基組成:花生油40g／L；尿素5g／L；K2HPO43 g／L；NaCl5 g／L;pH值為7。培養(yǎng)條件:溫度為25℃,轉(zhuǎn)

4、速為150 r／min。
　　 (3)B-1所產(chǎn)表面活性劑是一種糖脂類的生物表面活性劑,產(chǎn)量為0.6-0.7g／L,臨界膠束濃度為175 mg／L,對(duì)溫度、pH值及鹽度具有較好的穩(wěn)定性。與合成表面活性劑相比,生物表面活性劑的乳化能力保持時(shí)間更長,具有更好的穩(wěn)定性。
　　 (4)與化學(xué)合成表面活性劑相比,生物表面活性劑能有效去除沉積物中的鉛。生物表面活性劑溶液的濃度及pH值對(duì)鉛的去除率影響較大。在pH值為9時(shí)鉛的去除效果最

5、好,去除率為50.7％。加入低濃度的陽離子可以促進(jìn)鉛的去除,當(dāng)加入濃度為10 mmol／L的NaNO3,鉛的去除率為46.6％。增加淋洗次數(shù)及時(shí)間有助于鉛的去除,但是考慮到應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性最佳淋洗時(shí)間為60h。生物表面活性劑對(duì)天然沉積物中鉛的去除率低于人為污染沉積物的去除率,為38.0％。對(duì)于鉛的不同存在形態(tài),生物表面活性劑對(duì)可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)及Fe-Mn氧化態(tài)有較好的去除效果。
　　 (5)淋洗前后沉積物的紅外光譜對(duì)照可知,生