汽油降解菌的分离及降解研究

从泄漏污染的加油站土壤中筛选出对汽油具有较强降解能力的菌株,研究该菌株最适宜的生长条件,探讨紫外线诱导及投加表面活性剂等强化手段对该菌株降解汽油的影响.结果表明:①通过富集培养的方法分离得到的菌株Q18,经形态特征及生理生化特征鉴定,初步确定其为红球菌(Rhodococcus sp.).②菌株Q18在培养液中适宜生长的温度,pH和底物质量浓度分别为35 ℃,6.0和1 000 mg/L.③通过紫外线照射诱变后的菌株降解能力强于原始菌株,且15 W紫外灯对菌株的诱变效果优于30 W;氯化锂单独诱变效果不明显;经紫外灯照射和氯化锂复合诱变的菌株QY4对汽油的降解率达到了52.2%,在所有诱变菌中最高,效果最显著. ④表面活性剂能增强汽油的生物可利用性,强化菌株Q18对汽油的降解,但阴离子和非离子的混合表面活性剂SDS+TX-100和SDS+TW-80比单一表面活性剂更能有效提高菌株Q18对汽油的降解率.      

非一阴离子表面活性剂对PAHs的增溶作用及无机盐的强化效果研究

文章研究了几种非离子和阴离子表面活性剂在单一或混合条件下对多环芳烃（PAHs）萘和菲的增溶作用,并分析了无机盐对表面活性剂增溶PAHs的强化效果.结果表明,在相同浓度条件下,非离子表面活性剂对菲和萘的增溶效果均高于阴离子表面活性剂,其增溶能力大小顺序为：Tween 80 ＞TX-100＞ Tween 20＞ SDS＞SDBS.将非离子与阴离子表面活性剂混合后,对萘和菲的增溶作用大于单一阴离子表面活性剂而小于单一非离子表面活性剂,且增溶效果随着非离子表面活性剂比例的增加而增大.低浓度（0.03 mol/L）的NaCl和Na2SO4可大幅度促进表面活性剂对萘和菲的增溶效果,但随着无机盐浓度的提高,对增溶效果的促进作用不明显.     

非-阴离子表面活性剂对PAHs的增溶作用及无机盐的强化效果研究

文章研究了几种非离子和阴离子表面活性剂在单一或混合条件下对多环芳烃(PAHs)萘和菲的增溶作用,并分析了无机盐对表面活性剂増溶PAHs的强化效果。结果表明,在相同浓度条件下,非离子表面活性剂对菲和萘的增溶效果均高于阴离子表面活性剂,其增溶能力大小顺序为:Tween 80TX-100Tween 20SDSSDBS。将非离子与阴离子表面活性剂混合后,对萘和菲的增溶作用大于单一阴离子表面活性剂而小于单一非离子表面活性剂,且增溶效果随着非离子表面活性剂比例的增加而增大。低浓度(0.03 mol/L)的NaCl和Na2SO4可大幅度促进表面活性剂对萘和菲的增溶效果,但随着无机盐浓度的提高,对增溶效果的促进作用不明显。     

表面活性剂增溶洗脱土壤中多环芳烃的效果研究

表面活性剂增效洗脱修复技术被广泛应用于土壤修复. 本文选取11种非离子型和3种离子型表面活性剂对多环芳烃(PAHs,菲、芘、苯并[a]芘)污染土壤进行洗脱研究,筛选出洗脱效果较好的表面活性剂,并深入探索表面活性剂浓度、洗脱时间、固液比等因素以及表面活性剂的复配对土壤PAHs增效洗脱的影响,旨在比选出一种高效洗脱土壤PAHs的表面活性剂并对其洗脱方法进行优化. 结果表明:①表面活性剂浓度为10 g/L、固液比为1∶20条件下,聚氧乙烯醚-10(NSF10)的去除率最高,达到78%;其次为曲拉通X-100(TX-100)和吐温80(TW-80),去除率分别为76.7%和73.4%. ②随着表面活性剂添加浓度的增加,土壤PAHs的去除率增大,当表面活性剂浓度超过5 g/L时,PAHs去除率的增幅减缓,可见,5 g/L是相对有效且经济的表面活性剂添加浓度. ③当洗脱时间为16 h时,NSF10对PAHs的洗脱达到平衡,继续延长洗脱时间,洗脱效果并未增强. ④增加NSF10用量有利于洗脱,固液比1∶40是最优固液比,此时PAHs的去除率已达到固液比为1∶100时的85.2%. ⑤非离子表面活性剂NSF10、TX-100、TW-80与阴离子表面活性剂SDS分别以体积比9∶1进行复配时均取得了优于单一活性剂的洗脱效果,NSF10与SDS体积比为7∶3时,增溶洗脱效果最为明显,比单一表面活性剂提高了18.2%. 研究显示,NSF10是一种高效的PAHs洗脱剂,添加浓度为5 g/L、洗脱时间为16 h、固液比为1∶40是其最优参数选择,其与SDS以体积比7∶3进行复配可进一步提升增溶洗脱效果.      

单一及复合表面活性剂对菌株降解柴油的影响

研究了单一表面活性剂SDS、TW80和鼠李糖脂对菌株SD10降解柴油的影响,同时探讨了不同比例配制的复合表面活性剂SDS—TW80以及SDS－鼠李糖脂的CMC值变化,及对菌株SD10降解柴油的影响。实验主要结论如下：（1）SDS、TW80和鼠李糖脂,都能提高菌株SD10对柴油的降解率,鼠李糖脂能力最强,其次为TW80,SDS能力最弱。SDS和TW80浓度过高,会抑制菌株生长及活性,导致降解率下降,不过这种抑制或毒害作用可能是短时间的,超过一定时间后,菌株SD10活性又能恢复;（2）TW80或鼠李糖脂,与SDS复配,都能显著降低复合体系的CMC值,且SDS－鼠李糖脂复合体系的CMC值更低;（3）复合表面活性剂SDS—TW80以及SDS－鼠李糖脂比单一表面活性剂性能更强,能有效提高菌株对柴油的降解率,特别是鼠李糖脂和SDS配制复合表面活性剂效果更佳。复合表面活性剂的研究也将为表面活性剂增溶促降解研究和应用提供新的思路和理论基础。     

土壤环境中2株典型非离子表面活性剂降解菌的应用效果

采用室内培养法研究菌株B35和T100对土壤微生物区系及非离子表面活性剂(Brij35和TX-100)降解的影响.结果表明,非离子表面活性剂对土壤中的部分微生物有一定的毒害作用,抑制了细菌和放线菌的生长,且TX-100的毒害作用强于Brij35.另外,菌株B35和T100对土壤中非离子表面活性剂Brij35和TX-100有强降解作用,经菌株B35处理后,茶园土和菜园土中的非离子表面活性剂Brij35的降解率分别为67.26%～72.55%和67.86%～82.55%;经菌株T100处理后,茶园土和菜园土中的非离子表面活性剂TX-100的降解率分别为66.02%～70.04%和72.02%～72.27%.微生物活度与有机质含量和毒性物质密切相关.立即接种降解菌的降解作用弱于缓后接种.      

复合污染中Triton X-100在膨润土/水界面上的吸附行为

研究了水溶液中膨润土对非离子表面活性剂Triton X-100(X-100)的吸附,重点探讨了阳离子表面活性剂CPC、阴离子表面活性剂SDBS、中性无机盐NaCl及温度对膨润土吸附TX-100的影响.结果表明,Na基膨润土吸附TX-100的效果好于Ca基膨润土;低浓度CPC对膨润土吸附TX-100具有增强作用,当CPC初始浓度大于l0000 mg·L-1(平衡浓度Ce约为1CMC)时具有抑制作用,当CPC浓度低于3000 mg·L-1(Ce约为0.03CMC)时,TX-100吸附量与CPC浓度成线性正相关.SDBS能显著降低膨润土对TX-100的吸附,原因是溶液中SDBS与TX-100混合胶束的形成能阻止TX-100与膨润土硅氧表面间的氢键作用及在其表面形成胶束.NaCl的存在可以大大提高膨润土对TX-100的吸附,去除率由56%提高到99%以上.膨润土对TX-100的吸附随温度升高吸附量增大,其吸附热为12.68 kJ·mol-1,标准自由能的减小和熵值的增大是TX-100在膨润土上吸附的推动力.实验结果对用膨润土处理含表面活性剂废水具有一定的理论价值.     

几种表面活性剂对柴油及多环芳烃的增溶作用

研究表面活性剂在多种柴油HOCs(疏水性有机物)组分共存条件下对PAHs(多环芳烃)的增溶作用.选用阴离子表面活性剂LAS(十二烷基苯磺酸钠)和SDS(十二烷基硫酸钠),非离子表面活性剂TX 100(曲拉通X-100)和TW 80(吐温80)及生物表面活性剂鼠李糖脂和烷基糖苷,评价表面活性剂对柴油的增溶效果,并筛选出LAS,TX 100和鼠李糖脂,进行柴油中PAHs的增溶试验.结果表明,表面活性剂对柴油增溶作用顺序为鼠李糖脂> TX 100 >烷基糖苷> TW 80> LAS>SDS.在多种柴油组分共存条件下,PAHs的表观溶解度与表面活性剂浓度具有良好的线性关系.表面活性剂对柴油中PAHs的增溶作用顺序为鼠李糖脂> TX 100 > LAS.鼠李糖脂具有较低的临界胶束浓度和较复杂的分子结构,能够形成更多、更大的胶束,有利于柴油及PAHs的增溶.      

表面活性剂对苯胺和偶氮苯的增溶作用研究

文章研究了SDS、TX-100和鼠李糖脂等表面活性剂对苯胺和偶氮苯的增溶作用,探讨了不同表面活性剂的临界胶束浓度、胶束热力学参数与增溶动力学方程,并采用~1H NMR分析了苯胺和偶氮苯对SDS和TX-100质子化学位移的影响。结果表明不同表面活性剂的临界胶束浓度受温度影响明显,表面活性剂SDS和鼠李糖脂对苯胺的增溶效果显著,TX-100对偶氮苯的增溶效果明显。正交实验结果表明在313.15 K、pH 7.0、离子浓度20 g/L条件下,鼠李糖脂对苯胺增溶浓度可达20.7 g/(g·L),但在碱性条件下对偶氮苯增溶效果不明显。     

多溴联苯醚污染土壤的新型强化修复技术

为建立表面活性剂和营养盐强化电气石类芬顿联合微生物对PBDEs污染的高效土壤修复技术,分别选择两种氮源营养盐——氯化铵和硝酸铵,两种表面活性剂——TW-80和TX-100,考察它们的剂量及类型对电气石类芬顿去除土壤PBDEs效果及土壤真菌的影响.结果表明,高剂量的营养盐更能促进电气石类芬顿辅助微生物对PBDEs的降解,且修复效率最高可达75%;两种表面活性剂均能够促进电气石类芬顿辅助微生物对PBDEs的降解,降解效率最高可达76%.并且针对不同单体BDE,营养盐和表面活性剂均对促进低溴代联苯醚降解程度更高.氯化铵比硝酸铵更有利于土壤中微生物生长,且高浓度的营养盐促进土壤中真菌的生长和活性效果明显;TW-80比TX-100更有利于微生物生长,且较低浓度的表面活性剂促进土壤中真菌活性的效果更为明显.因此,不同类型营养盐和表面活性剂能够有效地强化电气石类芬顿联合微生物对PBDEs污染的土壤修复技术.     

吐温80降解菌的分离及其性能的初步研究

从生活污水污染的土壤中分离纯化得到一株高效降解非离子表面活性剂吐温80的菌株,经鉴定为假单胞菌(Pseudomonassp.),其降解吐温80的最适温度和pH值为30℃和6.5。该菌株在吐温80浓度高于5000mg/L情况下仍然可以旺盛生长。72h内可以将5000m g/L吐温80溶液降解98.6%,使其剩余浓度<70mg/L。     

双子表面活性剂CG_(12-3-12)、鼠李糖脂与TX-100对多环芳烃增溶作用的比较研究

对新季铵盐型Gemini阳离子表面活性剂CG12-3-12、生物表面活性剂鼠李糖脂Rhamnolipid、普通非离子表面活性剂TX-100以及它们的混合体系对多环芳烃菲和芘的增溶效果进行了比较研究.通过计算与比较临界胶束浓度(CMC)、摩尔增溶率(MSR)和增溶的标准自由能ΔG0s,评价了3种不同类型表面活性剂及它们的混合体系对菲和芘的增溶能力.3种表面活性剂对菲和芘的增溶性大小顺序为:CG12-3-12RhamnolipidTX-100.TX-100/CG12-3-12与TX-100/Rhamnolipid混合表面活性剂都较相对应的单一表面活性剂有更好的增溶能力,在降低表面张力效率方面都能够产生协同效应.但是两种混合溶液都不符合理想溶液的性质.TX-100/CG12-3-12系统的CMCexp相对于CMCmi有更大的负偏差.由两混合体系的吉布斯自由能ΔG0m可以看出,TX-100与鼠李糖脂比与CG12-3-12更容易形成混合胶束.TX-100/CG12-3-12与TX-100/Rhamnolipid表现出协同作用.TX-100/Rhamnolipid混合体系对菲和芘的增溶能力的提高大于TX-100/CG12-3-12混合体系.本实验研究结果可为疏水性有机物污染环境修复效果的强化提供科学依据.     

表面活性剂对土壤中多氯联苯的洗脱研究

采用实验室配置的PCBs污染土壤,以曲拉通X-100、吐温-80、SDS、SDBS 4种表面活性剂进行洗脱试验研究。结果表明:对于单一表面活性剂,SDS对污染土壤中多氯联苯的洗脱效果最好;采用1:20的固液比,进行2~3次洗脱,洗脱率可达50%以上;洗脱时间对洗脱效果影响不大;SDS—吐温-80混合表面活性剂对多氯联苯有协同增溶作用,且在土壤上的吸附损失较小,SDS和吐温-80的最佳质量比为5:5,在此条件下,浓度为7 000 mg/L的混合表面活性剂对多氯联苯污染土壤进行3次洗脱,洗脱率可高达97.89%。     

十二烷基硫酸钠和Triton X-100淋洗菲污染砂土研究

比较研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚Triton X-100(TX100)及其混合表面活性剂(SDS-TX100)对菲污染砂土的柱淋洗作用.表面活性剂质量浓度为1000、1750、2500和3250mg·L-1,混合表面活性剂的质量配比SDS∶TX100(S∶T)分别为1∶1、1∶2和1∶4.结果表明,单一SDS对土柱中菲的淋洗曲线规律不明显,呈锯齿状波动;TX100和SDS-TX100对土柱中菲淋洗规律明显,随淋洗液孔隙体积数增大,淋洗液中菲浓度呈先增大,达到峰值,然后逐渐降低的趋势,且随表面活性剂浓度的增大,淋洗液中菲浓度峰值增大,所需淋洗液的累积孔隙体积数减小.在淋洗液累积孔隙体积数相同时,同种表面活性剂对菲的去除率与表面活性剂浓度呈正相关;TX100和SDS-TX100对土柱中菲的去除效果与表面活性剂浓度和配比有关,且均远远大于SDS.当表面活性剂浓度为1000、1750和2500mg·L-1时,TX100和SDS-TX100对菲的累积去除率均可达95%以上,但SDS-TX100所需的累积孔隙体积数小于TX100;当表面活性剂浓度为3250mg·L-1时,5种表面活性剂(SDS、TX100、S∶T=1∶1、S∶T=1∶2和S∶T=1∶4)对菲的累积去除率均达到最大,分别为70.8%、99.9%、99.9%、98.7%和99.2%,而TX100所需的累积孔隙体积数最小.在表面活性剂淋洗修复有机污染土壤时,表面活性剂种类、浓度和配比等因素对修复效果影响显著.     

表面活性剂Burkholderia xenovorans LB400体系对低氯代PCBs的好氧强化降解

增强多氯联苯(PCBs)的水溶性是强化PCBs微生物降解的主要控制因素之一,本研究选取了PCB5(2,3-CB)和PCB31(2,4’,5-CB)作为低氯代PCBs的典型代表,以曲拉通100(TX-100)、吐温80(Tween 80)、鼠李糖脂粗提物(RL crude)3种表面活性剂和β-环糊精(HPCD)联合Burkholderia xenovorans LB400构建PCBs好氧降解体系,测试了它们对PCB5和PCB31的溶出率及微生物生长的影响.结果表明,TX-100(CMC=194 mg·L-1)、Tween 80(CMC=13.1 mg·L-1)、RL crude(CMC=50mg·L-1)浓度在1~7 CMC时和HPCD浓度在500~1500 mg·L-1时对PCB5和PCB31溶出率分别达到54.7%~100%、59.8%~100%;10.5%~40.8%、6.8%~31.6%;10.3%~19.9%、3.3%~11.6%和19.5%~34.2%、4.2%~10.7%.TX-100浓度在1~7 CMC时对B.xenovorans LB400生长的抑制率达到30.3%~45.8%,而Tween 80浓度在0.1~1 CMC时对其生长的抑制率为10.0%~15.4%;RL crude本身能作为底物促进LB400的生长,而HPCD对其生长无明显影响.B.xenovorans LB400对PCB31(5 mg·L-1)的降解效率在添加表面活性剂后有不同程度的提高:TX-100,23.7%~65.5%;Tween80,14.6%~44.3%;RL crude,9.6%~27.2%;HPCD,15.3%~20.7%;而表面活性剂对PCB5(10 mg·L-1)的降解效率则无明显影响.表面活性剂主要通过增大溶液中PCBs-表面活性剂的胶束浓度来提高LB400对PCBs的降解效率,在水溶液培养体系中当设置TX-100和Tween 80浓度分别在1和7 CMC时,PCB31的降解效率达到100%和81.7%,而此时B.xenovorans LB400生长的抑制率为30.3%和5.4%.     

一株吐温-80降解真菌的分离及其降解特性研究

大量的非离子表面活性剂应用于工业生产和人类日常生活,在洗涤污垢的同时这类表面活性剂也排入环境造成污染,吐温-80是其中之一。文章从生活污水污染的土壤中分离纯化一株高效降解吐温-80的真菌菌株,其与尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)亲缘关系最近。该菌株降解吐温-80的最适温度30℃,pH为6.0。吐温-80浓度高于8000mg/L条件下此菌株仍然旺盛生长,但装液量大于80mL(100mL瓶),小于40mL(100mL瓶)以及转速小于50r/min,大于130r/min时生长迟缓。     

表面活性剂Burkholderia xenoborans LB400体系对低氯代PCBs的好氧强化降解

增强多氯联苯(PCBs)的水溶性是强化PCBs微生物降解的主要控制因素之一,本研究选取了PCB5(2,3-CB)和PCB31(2,4',5-CB)作为低氯代PCBs的典型代表,以曲拉通100(TX-100)、吐温80(Tween 80)、鼠李糖脂粗提物(RL crude)3种表面活性剂和β-环糊精( HPCD)联合Burkholderia xenoνorans LB400构建PCBs好氧降解体系,测试了它们对PCB5和PCB31的溶出率及微生物生长的影响.结果表明,TX-100(CMC＝194 mg·L-1)、 Tween 80(CMC＝13.1 mg·L-1)、 RL crude(CMC＝50 mg·L-1)浓度在1~7 CMC 时和 HPCD 浓度在500~1500 mg·L-1时对 PCB5和 PCB31溶出率分别达到54.7％~100％、59.8％~100％;10.5％~40.8％、6.8％~31.6％;10.3％~19.9％、3.3％~11.6％和19.5％~34.2％、4.2％~10.7％. TX-100浓度在1~7 CMC时对B. xenoνorans LB400生长的抑制率达到30.3％~45.8％,而Tween 80浓度在0.1~1 CMC时对其生长的抑制率为10.0％~15.4％; RL crude 本身能作为底物促进 LB400的生长,而 HPCD 对其生长无明显影响. B. xenoνorans LB400对PCB31(5 mg·L-1)的降解效率在添加表面活性剂后有不同程度的提高：TX-100,23.7％~65.5％; Tween 80,14.6％~44.3％;RL crude,9.6％~27.2％;HPCD,15.3％~20.7％;而表面活性剂对PCB5(10 mg·L-1)的降解效率则无明显影响.表面活性剂主要通过增大溶液中PCBs-表面活性剂的胶束浓度来提高LB400对PCBs的降解效率,在水溶液培养体系中当设置TX-100和Tween 80浓度分别在1和7 CMC时,PCB31的降解效率达到100％和81.7％,而此时B. xenoνorans LB400生长的抑制率为30.3％和5.4％.     

不同淋洗剂对土壤中多氯联苯的洗脱

应用批量平衡振荡法研究了4种化学表面活性剂〔TX-100(曲拉通X-100)、TW-80(吐温80)、SDBS(十二烷基苯磺酸钠)、CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)〕、2种生物表面活性剂〔Saponin(皂素)、RL(鼠李糖脂发酵液)〕和1种生物产品(β-环糊精)对污染土壤中PCBs(以Aroclor1254为例)的洗脱效果. 结果表明:在设定的质量浓度范围内,洗脱效果总体表现为TX-100≈TW-80＞SDBS＞β-环糊精＞Saponin＞RL＞CTMAB;ρ(PCBs)为10g/L时,TX-100、TW-80、SDBS、β-环糊精、Saponin、RL、CTMAB对污染土壤中PCBs的洗脱率分别为54.99%、53.12%、46.99%、25.35%、14.76%、13.70%、0%. 通过对洗脱效果、土壤吸附量、淋洗剂成本和环境友好性4个方面的综合考量,筛选出TX-100和β-环糊精2种相对较好的淋洗剂,对其洗脱时间、洗脱次数和淋洗剂pH的影响进行研究,结果表明,TX-100和β-环糊精对土壤中PCBs的洗脱率在洗脱时间为12h时出现拐点,之后洗脱率提高不大;2种淋洗剂的3次洗脱均以第1次为主,第2次和第3次洗脱对洗脱效果没有显著贡献;相同体积的淋洗剂分2次洗脱与1次洗脱效果相当;pH为4~10时,对2种淋洗剂的洗脱效果影响很小.      

表面活性剂对分枝杆菌KR2生长的影响

研究了表面活性剂的浓度、离子类型和分子结构等对分枝杆菌KR2菌株生长的影响。结果表明，一些表面活性剂在低浓度时可以促进分枝杆菌KR2的生长，高浓度时则会抑制KR2菌株的生长。表面活性剂的离子类型对KR2菌株生长抑制作用的顺序为：阳离子活性剂TDTMA＞阴离子表面活性剂LAS＞非离子表面活性剂Tween80。表面活性剂的直链长度对KR2菌株生长的影响为：直链越短，对分枝杆菌KR2菌株生长的抑制作用越大。     

混合表面活性剂对多环芳烃的增溶作用及机理

比较了研究了单一和混合表面活性剂对萘、苊、蒽、菲、芘的增溶作用及其机理。混合表面活性剂／单一表面活性对多环芳烃协同增溶／增溶作用的大小与水溶液中表面活性剂的结构、浓度、组成及有机溶质本身的性质有关。在临界胶束浓度（CMC）以上，单一表面活性剂对多环芳烃的增溶作用顺序为TritonX100＞Brij35＞TritonX305，与其亲水亲油平衡值（HLB）呈负相关；混合表面活性剂对多环芳烃能产生显著的增溶作用，其协同增溶作用顺序为SDS－TritonX305＞SDS－Brij35＞SDS－TritonX100，协同增溶作用的大小与其中的非离子表面活性剂的HLB值及多环芳烃的辛醇－水分配系数呈正相关。混合表面活性剂溶液的CMC值降低、溶质在胶束相／水相间分配系数Kmc的增大是产生协同增溶作用的主要原因。