固定化—共代谢技术处理五氯苯酚研究

发布时间：2020-08-21 12:56

【摘要】： 五氯苯酚(PCP)作为一种持久性有机污染物,对人类和环境具有很大的危害,对PCP生态毒性及生物降解的研究一直是国际关注热点。本文提出用固定化-共代谢方法来处理含PCP的废水,对PCP的生态毒性和固定化-共代谢生物降解过程机理进行了系统的研究。 以原生动物为靶生物对PCP的生态毒性进行了综合评价,确定了PCP对原生动物群落12h急性中毒的最大无致死和最小全致死浓度范围,并得出半数致死效应浓度(LC50)为2.40mg/L。 对活性污泥废水的土著混合菌进行驯化、分离,得到四株降解PCP的优势菌:NERCDT-A、NERCDT-B、NERCDT-C和NERCDT-D,根据16SrDNA测序结果,确定该四株菌分属于Klebsiella terrigena、Uncultured bacterium、Bacterium SV26II和Pseudomonas migulae菌属。 通过正交实验及各菌株的生长曲线的研究,以PCP的降解效果为目标,确定了固定化微生物降解PCP的最优操作条件为:选用PVA+海藻酸钠为包埋材料,包埋100mL吸光度在0.85nm～0.90nm范围内的菌液,pH值为8.0。通过间歇实验,系统地研究了游离菌种、固定化单株菌和固定化混合菌对废水中PCP的去除效果。实验结果表明:固定化微生物降解PCP优于游离菌种,固定方法可以使PCP的去除率提高35%。 通过固定化-共代谢降解实验研究表明,不同的共代谢基质对PCP的降解速率有着不同影响:葡萄糖和丁二酸对PCP降解起促进作用;苯酚对PCP降解的影响程度与浓度有关,10mg/L浓度的苯酚对PCP的降解起到促进作用,而5mg/L和50mg/L浓度的苯酚却抑制了PC P的降解;丙三醇对PCP降解有明显抑制作用。 通过固定化单株菌和固定化-共代谢降解PCP的实验数据拟合与理论研究,提出了单底物、双底物降解动力学模型,并定量化地描述了固定化菌体在单底物和双底物生物降解系统中的降解动力学行为,模型结果与实验数据吻合良好。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【图文】：

第一章 文献综述底泥中生物降解途径后指出，厌氧条件下，PCP先被降解为2,3,4,5一四氯酚，然后是3,4,5一三氯酚，再到3,4一或3,5一二氯酚，再到间位氯代酚，然后苯环开环生成甲烷和二氧化碳。

图 1-3 PCP 在厌氧条件下的降解途径Fig. 1-3 The metabolism pathway of PCP biodegradation in anaerobic condition14

是目前比较理想的包埋方法。吸附固定法吸附法是通过静电、表面张力和粘附力的作用而使微生物细胞附着在载体的方法。一些多孔性物质的表面与微生物细胞表面之间存在着很强的静电力，因此可以利用这些多孔性物质作为载体来吸附微生物进行细胞固定。的吸附载体有：多孔陶瓷、活性炭、多孔玻璃、多孔硅和离子交换树脂等交联固定法交联法是一种化学固定化方法，即利用双功能或多功能试剂，与微生物细面的反应基因如羧基、氨基和巯基等发生反应，使细胞之间交联成网格结从而制成固定化细胞，其结合力是共价键。该方法的缺点是微生物可能受联剂的毒害，因而其细胞活力降低。上述三种固定细胞的方法如图 1-4 所示。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨晶华;刘根起;廖家娥;程永清;董达;;掺杂Co的纳米TiO_2光催化降解水中五氯苯酚的研究[J];钛工业进展;2011年03期

2 郭宝禹;郝林;张英;郭昌云;张亚丽;熊昌武;;玉米芯固定红曲霉产酯化酶条件的研究[J];中国调味品;2011年08期

3 畅显涛;叶正芳;高峰;唐三连;;用含固定化微生物的曝气生物滤池处理炼油厂高浓度废水[J];化工环保;2010年06期

4 李娟;甘居利;;几种有机氯杀虫剂对鱼的毒性和残留效应[J];环境化学;2011年07期

5 张蕊媛;杨竞;刘欣;;五氯苯酚的生态毒性效应及其遗传毒性[J];生态毒理学报;2011年03期

6 权真真;尹平河;赵玲;洪爱华;;亚运会期间珠江广州段水中五氯苯酚的污染[J];暨南大学学报(自然科学与医学版);2011年03期

7 连秋燕;谢飞;;GC-ECD法测定纺织助剂中五氯苯酚含量[J];中国纤检;2011年18期

8 ;在线固相萃取-高效液相色谱法测定饮用水和瓶装矿泉水中苯酚[J];环境化学;2011年06期

9 雷国元;刘志军;丁翠萍;杨家轩;徐桂芹;;一株高效反硫化菌的分离及其在糖蜜废水处理中的应用[J];工业水处理;2011年07期

10 卫碧文;于文佳;郑翊;林莉;杨荣静;高欢;;气相色谱/质谱联用分析玩具材料中木材防腐剂[J];环境化学;2011年06期

相关会议论文 前10条

1 吴克友;杨新林;于群;范翠红;李茂林;;肝素共混丝素蛋白膜上AT-Ⅲ的固定化及其体外抗凝血性能[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年

2 王欢;高世伟;徐龙权;刘滢;张丽莉;赵萧萧;王际辉;;干酪乳杆菌固定化对共轭亚油酸生物合成的影响[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年

3 魏培莲;张良Oz;尤玉如;王怡耿;;固定化醋酸杆菌发酵动力学研究[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年

4 房喻;;芘在基质表面的固定化及其传感性能研究[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

5 吴鑫颖;王朝宇;邱树毅;;固定化活性污泥磁性微球制备条件优化[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（下）[C];2006年

6 戴鸿君;郭兴林;徐坚;;一种生物胶囊的制备及初步应用研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年

7 周毓婷;朱利民;;磁性纳米微粒固定化纤维素酶的催化应用研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集（上）[C];2007年

8 黄祖新;薛亮;罗招城;陈由强;叶冰莹;陈如凯;;海藻酸钠-PVA固定化酿酒酵母制备工艺的优化[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2008年学术交流会论文摘要汇编[C];2008年

9 孙华;李胜清;刘俊超;陈浩;刘汉兰;;硅胶固定化1-己基-3-烯丙基咪唑硫酸氢盐的制备及其在催化酯化反应中的应用[A];中国化学会第26届学术年会绿色化学分会场论文集[C];2008年

10 高铁;钱朝勇;;电化学辅助TiO_2光催化降解活性染料的研究[A];2000'全国光催化学术会议论文集[C];2000年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者　 章迪思 实习生 周惠婷;“科普专线”串起颗颗“珍珠”[N];解放日报;2006年

2 张传晓;我自主开发成功固定化酶技术[N];中国化工报;2006年

3 记者 彭琰;委员专业小组 固定化规范化[N];深圳商报;2010年

4 王宏磊;我国自主开发成功固定化酶技术[N];中国医药报;2006年

5 宋增华;“海岸线”应当固定化[N];中国海洋报;2006年

6 石磊;固定化酶技术提升抗生素产业[N];医药经济报;2006年

7 刘国信;固定化过氧化氢酶对生牛奶的保鲜研究[N];中国畜牧报;2004年

8 杨晟;中科院植物生理生态所半合抗工业用酶研制成功[N];中国医药报;2005年

9 刘国信;采集和运输中的保鲜技术困扰奶制品行业[N];消费日报;2004年

10 城南;WTO 财富与环保一个也不能少[N];中国环境报;2001年

相关博士学位论文 前10条

1 孙永利;固定化—共代谢技术处理五氯苯酚研究[D];天津大学;2007年

2 罗进飞;光催化降解五氯苯酚过程及数值模拟研究[D];天津大学;2009年

3 毛希琴;固定化脂质体色谱固定相的制备及其应用[D];中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）;2002年

4 胡道道;壳聚糖固定化希夫碱配合物研究[D];西北大学;2001年

5 黄琰;谷胱甘肽转移酶PcpF对Sphingobium chlorophenolicum ATCC 39723中五氯苯酚（PCP）降解途径的修护作用的研究[D];山东大学;2008年

6 胡海燕;水产养殖废水氨氮处理研究[D];中国海洋大学;2007年

7 王英刚;生物滴滤法脱除烟气中SO_2的研究[D];东北大学;2006年

8 丁良;固定化酶活性的表面微区分析与研究[D];河北大学;2003年

9 王杏文;游离及固定化酵母连续发酵制取乙醇[D];南京林业大学;2007年

10 王广智;固定化生物活性炭中优势菌群生物稳定性的控制研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 慕庆峰;血红密孔菌（Pycnoporus sanguineus）对染料的降解及固定化的研究[D];东北林业大学;2005年

2 章鸣;光合细菌处理染料废水的研究[D];南京理工大学;2004年

3 张伟;固定化酶制备低聚果糖的研究[D];首都师范大学;2000年

4 张新霞;降解含氯造纸漂白废水优势菌的选育和固定化研究[D];广东工业大学;2003年

5 孙祺;微胶囊固定化东北红豆杉细胞生长代谢的研究[D];天津大学;2004年

6 敖海英;固定化的β-半乳糖苷酶合成低聚半乳糖的研究[D];天津科技大学;2003年

7 胡方敏;海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中催化苯甲醛和苯乙酮的还原[D];浙江大学;2002年

8 曹亚莉;固定化甲烷八叠球菌方法探究及其在高浓度有机废水处理中的应用[D];首都师范大学;2003年

9 闫位娟;菊粉酶的分离纯化及固定化研究[D];广西师范大学;2005年

10 李斌;磁性壳聚糖微球固定化漆酶催化肾上腺素的研究[D];武汉理工大学;2006年

本文编号：2799406