低温菌Planococcus sp.XW-1产表面活性物质性能及应用研究
发布时间：2022-01-07 03:13
我国北部海域冬季表层海水温度低,溢油事故屡有发生。虽然利用生物修复方法治理石油污染具有环境友好的突出优势,但低温是限制石油烃降解的瓶颈。针对这一问题,本研究在我国北方海域筛选能以石油烃为碳源产生生物表面活性物质的低温菌,重点研究其产生的表面活性物质的性质和应用于石油污染生物修复的潜力,主要包括对石油烃的增溶、促降解和洗脱,同时也研究了生物表面活性剂的添加对海水中细菌群落的影响。主要研究成果包括:1.筛选出1株海洋低温石油降解菌,命名为Planococcus sp.XW-1,该菌株能在低温下以石油烃为唯一碳源产生生物表面活性物质。该生物表面活性物质具有较低的临界胶束浓度（60 mg/L）和极低的表面张力（26.8 mN/m）,在盐浓度（1%～18%）、pH（2～12）和温度（-18～105℃）的条件下性能稳定。通过TLC和FTIR分析后,鉴定其为糖脂类生物表面活性剂。2.菌株Planococcus sp.XW-1产生的生物表面活性物质能显著提高石油烃在水中的溶解度,促进原油降解。添加240 mg/L（3xCMC）生物表面活性剂后,菲、芘、柴油和原油的溶解量分别提高了 430%、503%、...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１海上石油来源［１〇］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｏｉｌ?ｅｎｔｅｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｍａｒｉｎｅ??１．１．２石油的组成??由、埋于下形黑色深色［Ｉ９Ｌ??
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／ｗｃ／训?ＣＣＴ６６５９产生的糖脂类生物表面活性剂的临界胶束浓??度为６００?ｍｇ／Ｌ。因此，与大部分生物表面活性剂相比，菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性??剂有更好的表面活性。??８０－ｉ?????＾?６０??｜５。：＼??患?ＣＭＣ．?６０ｍｇ／Ｌ??唁?４０－?Ｘ??揪?Ｖ??ｆ—??３０?ｘＸ??２０?？?１?１?Ｉ?＇?Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ??〇?２０?４０?６０?８０?１００?１２０??生物表面活性剂浓度（ｍｇ／Ｌ）??图２．４菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性剂的临界胶束浓度??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ＣＭＣ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｂｙ?ｓｔｒａｉｎ?ＸＷ－１??２．?３．５生物表面活性剂的稳定性??温度、ｐＨ值和盐浓度等环境因素会影响生物表面活性剂的表面活性，而在实际的??应用中，海洋环境较为复杂，不同地区、季节环境条件差异大。因此考虑到其在海洋环??境生物修复中的适用性问题，应在不同温度、ｐＨ值和盐浓度条件下评估生物表面活性??剂的有效性。通过测定溶液的表面张力和乳化活性判断生物表面活性剂表面活性的差异??是较为普遍的方法。因此本文在不同温度、ＰＨ值和盐浓度下对生物表面活性剂溶液进??行处理，并测定了表面张力和乳化活性来判断菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性剂的稳定??－３０?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]溢油清除水面机器人在海洋石油污染处理中的应用[J]. 张凯,李梁,余道洋,戚功美,李民强,刘锦淮. 环境工程学报. 2020(01)
[2]浅析生物表面活性剂的生产与应用[J]. 赵英. 化工管理. 2019(15)
[3]海上石油污染的现状及防治的法律对策[J]. 张林燕. 新西部. 2019(09)
[4]海洋石油降解菌Halomonas sp.DH1产生物表面活性剂的性能[J]. 刘颖,徐薇薇,郭平,林建国. 中国航海. 2018(04)
[5]微生物降解石油污染物机制研究进展[J]. 华涛,李胜男,邸志珲,周博,曾文炉,周启星,李凤祥. 生物技术通报. 2018(10)
[6]海洋石油污染及其微生物修复研究进展[J]. 李贵珍,赖其良,闫培生,邵宗泽. 生物技术进展. 2015(03)
[7]墨西哥湾“深水地平线”溢油事故处理研究进展[J]. 包木太,皮永蕊,孙培艳,李一鸣. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]一株产生物表面活性剂低温细菌的筛选与鉴定[J]. 刘畅,赵伟,李涛,王宏燕. 生态学杂志. 2013(04)
[9]海洋石油污染生物修复技术研究进展[J]. 郑向荣,吴新民,慕建东. 河北渔业. 2013(01)
[10]我国近岸海域石油污染现状及其防治措施[J]. 蔡成翔,焦淑菲,尹艳镇. 化工技术与开发. 2012(08)
博士论文
[1]鼠李糖脂协调石油烃类污染物生物降解的机制研究[D]. 刘洋.湖南大学 2018
[2]海洋低温石油降解菌筛选与细菌群落对石油污染响应研究[D]. 郭平.大连海事大学 2017
[3]海洋近岸溢油污染微生物修复技术的应用基础研究[D]. 王丽娜.中国海洋大学 2013
[4]鼠李糖脂生物表面活性剂对石油烃污染物生物降解影响的研究[D]. 梁生康.中国海洋大学 2005
硕士论文
[1]表面活性剂对土壤重金属/芳烃污染物淋溶影响研究[D]. 唐冰.贵州大学 2019
[2]海洋石油修复生物的筛选及生物对石油污染响应研究[D]. 徐丹.浙江海洋大学 2019
[3]生物与化学分散剂对海洋石油降解微生物的影响[D]. 李会琳.西华师范大学 2019
[4]海洋石油降解菌的筛选及藻类材料固定化菌剂的研制与应用[D]. 张毅然.国家海洋局第一海洋研究所 2018
[5]生物表面活性剂产生菌的选育及产物性能研究[D]. 陈小旭.沈阳化工大学 2018
[6]海洋低温石油降解菌筛选及其表面活性物质产生性能研究[D]. 邱雪.大连海事大学 2018
[7]东海轻质原油对4种海洋生物的毒性效应[D]. 徐俊超.上海海洋大学 2017
[8]分散剂及生物柴油对石油降解微生物多样性的影响研究[D]. 于洋.青岛理工大学 2014
[9]南极低温酵母Guehomyces pullulans 17-1菌株中海藻糖的合成与调控[D]. 张芳.中国海洋大学 2013
[10]石油胁迫对菲律宾蛤仔的生物有效性及毒性效应研究[D]. 高萍.中国海洋大学 2013
本文编号：3573693
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１海上石油来源［１〇］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｏｉｌ?ｅｎｔｅｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｍａｒｉｎｅ??１．１．２石油的组成??由、埋于下形黑色深色［Ｉ９Ｌ??
５－?丄５?Ｈ??芑?Ｉ?１６５１．６２?Ｉ１３７６－２１?Ｉ?＾〇１８．１２??８０?￣?１４５６．３２??＾?■?１０７１．２２??＿?７５－??■?Ｊ??７０?－?Ｊ！??．?Ｉ??６５?－?２８５２．７８??６０?－??Ｉ??２９２０．２９??５５－）???，——－——｜——■——，——■——，——■——｜——■——｜——＾??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００??波?Ｋ；（１／ｃｍ）??图２．３菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性剂红外光谱图??Ｆｉｇ．?２．３?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｂｙ?ｓｔｒａｉｎ?ＸＷ－１??２．?３．４生物表面活性剂的临界胶束浓度??临界胶束浓度是表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度。本文通过测定菌株??ＸＷ－１产生的糖脂类生物表面活性剂溶液在不同浓度下的表面张力确定其临界胶束的浓??度。实验结果如图２．４所示，随生物表面活性剂溶液浓度的增大，溶液的表面张力不断??减小，但是各阶段减小的速度有较大差异。在０？２０?ｍｇ／Ｌ时，表面张力显著下降，从原??来的７２．４ｍＮ／ｍ下降到４１．５ｍＮ／ｍ。在２０？６０ｍｇ／Ｌ时，具有明显的下降的趋势，但是??下降速度相比于前一阶段变缓慢，从４１．５?ｍＮ／ｍ下降到２６．８?ｍＮ／ｍ。在表面活性剂浓度??为６０?ｍｇ／Ｌ时，溶液的表面张力达到最低点。在该点之后，即使生物表面活性剂浓度继??续增加，但溶液的表面张力几乎保持不变。因此确定该生物表面活性剂的临界胶束浓度??为６〇１耶／［，此时溶液的表面张力为
／ｗｃ／训?ＣＣＴ６６５９产生的糖脂类生物表面活性剂的临界胶束浓??度为６００?ｍｇ／Ｌ。因此，与大部分生物表面活性剂相比，菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性??剂有更好的表面活性。??８０－ｉ?????＾?６０??｜５。：＼??患?ＣＭＣ．?６０ｍｇ／Ｌ??唁?４０－?Ｘ??揪?Ｖ??ｆ—??３０?ｘＸ??２０?？?１?１?Ｉ?＇?Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ??〇?２０?４０?６０?８０?１００?１２０??生物表面活性剂浓度（ｍｇ／Ｌ）??图２．４菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性剂的临界胶束浓度??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ＣＭＣ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｂｙ?ｓｔｒａｉｎ?ＸＷ－１??２．?３．５生物表面活性剂的稳定性??温度、ｐＨ值和盐浓度等环境因素会影响生物表面活性剂的表面活性，而在实际的??应用中，海洋环境较为复杂，不同地区、季节环境条件差异大。因此考虑到其在海洋环??境生物修复中的适用性问题，应在不同温度、ｐＨ值和盐浓度条件下评估生物表面活性??剂的有效性。通过测定溶液的表面张力和乳化活性判断生物表面活性剂表面活性的差异??是较为普遍的方法。因此本文在不同温度、ＰＨ值和盐浓度下对生物表面活性剂溶液进??行处理，并测定了表面张力和乳化活性来判断菌株ＸＷ－１产生的生物表面活性剂的稳定??－３０?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]溢油清除水面机器人在海洋石油污染处理中的应用[J]. 张凯,李梁,余道洋,戚功美,李民强,刘锦淮. 环境工程学报. 2020(01)
[2]浅析生物表面活性剂的生产与应用[J]. 赵英. 化工管理. 2019(15)
[3]海上石油污染的现状及防治的法律对策[J]. 张林燕. 新西部. 2019(09)
[4]海洋石油降解菌Halomonas sp.DH1产生物表面活性剂的性能[J]. 刘颖,徐薇薇,郭平,林建国. 中国航海. 2018(04)
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[6]海洋石油污染及其微生物修复研究进展[J]. 李贵珍,赖其良,闫培生,邵宗泽. 生物技术进展. 2015(03)
[7]墨西哥湾“深水地平线”溢油事故处理研究进展[J]. 包木太,皮永蕊,孙培艳,李一鸣. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]一株产生物表面活性剂低温细菌的筛选与鉴定[J]. 刘畅,赵伟,李涛,王宏燕. 生态学杂志. 2013(04)
[9]海洋石油污染生物修复技术研究进展[J]. 郑向荣,吴新民,慕建东. 河北渔业. 2013(01)
[10]我国近岸海域石油污染现状及其防治措施[J]. 蔡成翔,焦淑菲,尹艳镇. 化工技术与开发. 2012(08)
博士论文
[1]鼠李糖脂协调石油烃类污染物生物降解的机制研究[D]. 刘洋.湖南大学 2018
[2]海洋低温石油降解菌筛选与细菌群落对石油污染响应研究[D]. 郭平.大连海事大学 2017
[3]海洋近岸溢油污染微生物修复技术的应用基础研究[D]. 王丽娜.中国海洋大学 2013
[4]鼠李糖脂生物表面活性剂对石油烃污染物生物降解影响的研究[D]. 梁生康.中国海洋大学 2005
硕士论文
[1]表面活性剂对土壤重金属/芳烃污染物淋溶影响研究[D]. 唐冰.贵州大学 2019
[2]海洋石油修复生物的筛选及生物对石油污染响应研究[D]. 徐丹.浙江海洋大学 2019
[3]生物与化学分散剂对海洋石油降解微生物的影响[D]. 李会琳.西华师范大学 2019
[4]海洋石油降解菌的筛选及藻类材料固定化菌剂的研制与应用[D]. 张毅然.国家海洋局第一海洋研究所 2018
[5]生物表面活性剂产生菌的选育及产物性能研究[D]. 陈小旭.沈阳化工大学 2018
[6]海洋低温石油降解菌筛选及其表面活性物质产生性能研究[D]. 邱雪.大连海事大学 2018
[7]东海轻质原油对4种海洋生物的毒性效应[D]. 徐俊超.上海海洋大学 2017
[8]分散剂及生物柴油对石油降解微生物多样性的影响研究[D]. 于洋.青岛理工大学 2014
[9]南极低温酵母Guehomyces pullulans 17-1菌株中海藻糖的合成与调控[D]. 张芳.中国海洋大学 2013
[10]石油胁迫对菲律宾蛤仔的生物有效性及毒性效应研究[D]. 高萍.中国海洋大学 2013
本文编号：3573693
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