微生物传感器测定水中BOD的研究进展

详细介绍了BOD微生物传感器的构造、基本工作原理以及微生物膜的制备和固定化技术;分析了近年来BOD微生物传感器的发展情况及其使用过程中的存在问题。根据BOD传感器的研究现状提出今后的研究方向和工作重点。     

胺基化磁性壳聚糖微球固定化Candida tropicalis处理含酚废水研究

通过戊二醛将Candida tropicalis固定在胺基化磁性壳聚糖微球（NH₂-M-CSm）上,探讨了游离Ct、磁性壳聚糖微球（M-CSm)固定化Ct和NH₂-M-CSm固定化Ct除酚的最适条件。结果表明,游离Ct最适pH为5.5,M-CSm和NH₂-M-CSm固定化Ct均在4~6之间;游离Ct最适温度为35℃,M-CSm和NH₂-M-CSm固定化Ct均为30℃;NH₂-M-CSm固定化Ct的热稳定性＞M-CSm固定化Ct＞游离Ct;离子强度对固定化Ct无影响,而对游离Ct有一定的影响;一价态离子对游离Ct和固定化Ct影响不大;二价态离子对游离Ct起抑制作用,而对固定化Ct起促进作用;三价态离子对游离Ct和固定化Ct均起抑制作用。通过实验还得知,固定化Ct可以通过再培养恢复酶活力,其半衰期至少为90 d。最后,在实际废水处理中,经3 h反应后,NH₂-M-CSm固定化Ct除酚几乎达100%,而游离Ct只达到80%左右。     

固定化解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）处理油脂废水的性能研究

以海藻酸钠为固定化载体材料,以氯化钙作为交联剂,将高效降解油脂菌--解脂耶氏酵母(Yarrowia tipolyt-ica)包埋制备成固定化微生物小球,用以处理油脂废水,考察了最佳处理条件.结果表明,解脂耶氏酵母经固定化包埋后处理色拉油废水的最适条件为:温度25～35℃、pH 4～8、摇床转速100～200 r/min,处理初始油浓度在2 000 mg/L,包埋菌浓度6.65×106个/mL,包埋量为4 mL/150 L.与悬浮状态相比,固定化微生物温度适应范围增大、热适应性增强、pH值往酸性方向偏移.将固定化解脂耶氏酵母投入YPD液体培养基内驯化30 h再处理色拉油废水,结果显示:驯化后的固定化微生物在同样条件下对色拉油的降解率达到82%,比未驯化状态高20%,且驯化后的机械强度、稳定性和重复使用性都有明显改善.     

Fe3+(NTA)还原菌的固定化小球制备及还原特性

采用海藻酸钠包埋驯化得到的优势铁还原菌,用于还原络合吸收法脱除NOx过程中形成的中间副产物Fe^3＋（NTA）。结果表明,最佳包埋条件为海藻酸钠质量浓度4%,菌体质量浓度0.2%,CaC l2质量浓度3%,此条件下制备的小球还原性能好,在微生物用量为20 g（湿重）/L时还原10 mmol/L Fe^3＋（NTA）,经12 h反应后还原率达到96.1%,而相同条件下游离微生物的还原率仅为11.8%,但反应16 h后游离微生物与固定化小球的还原率相近,均为97%左右。但此法制备的小球机械强度不高,溶胀、破裂现象严重。通过添加聚乙烯醇和硅藻土改良固定化小球,可强化小球的机械强度、降低小球的溶胀及破裂现象,对Fe^3＋（NTA）的还原效果也较改良前的小球有所提高,两者最佳添加量均为20 g/L。改良后的小球与游离微生物相比,耐酸性增强,在pH=5的条件下,仍具有79.8%的还原效率,远高于相同条件下游离微生物的39.5%,但对温度的适应范围两者基本一致。     

固定化氨氧化细菌短程硝化特性研究

以高分子聚合物为载体,采用固定化细胞增殖技术固定氨氧化细菌,研究温度、pH、碱度和溶解氧等因素对短程硝化过程的影响.实验结果表明,最适宜的温度、pH分别是30℃和8.5;当碱度/NH4 -N(质量比)=6.75时,亚硝化率为87.5%;溶解氧浓度影响氨氧化速率,但对亚硝化率影响不大,溶解氧的适宜质量浓度为403 mg/L.     

改性聚丙烯酰胺固定化苯酚降解菌的研究

利用自制的改性聚丙烯酰胺为载体包埋苯酚降解菌,考查了该载体对细胞性能的影响,比较了4种固定化方法--改性聚丙烯酰胺法、聚丙烯酰胺法、海藻酸钙法和聚乙烯醇-海藻酸钙法包埋微生物细胞的优劣.实验结果表明,单体丙烯酰胺经改性后制得的改性聚丙烯酰胺对微生物细胞活性无影响.以其为载体固定苯酚降解菌,其细胞相对活性比聚丙烯酰胺法高出了42.4%;比海藻酸钙法高出了16.4%;比聚乙烯醇.海藻酸钙法高出了44.3%,表明改性聚丙烯酰胺包埋细胞更有利于细胞的增殖和活性恢复.重复应用实验表明,改性聚丙烯酰胺法得到的细胞凝胶,机械强度好,有弹性,可多次重复利用.改性聚丙烯酰胺作为细胞固定化载体其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强、无毒、凝胶寿命长.     

胺基化磁性壳聚糖微球固定化Candida tropicalis处理含酚废水研究

通过戊二醛将Candida tropicalis固定在胺基化磁性壳聚糖微球(NH2-M-CSm)上,探讨了游离Ct、磁性壳聚糖微球(M-CSm)固定化Ct和NH2-M-CSm固定化Ct除酚的最适条件.结果表明,游离Ct最适pH为5.5,M-CSm和NH2-M-CSm固定化Ct均在4～6之间;游离Ct最适温度为35℃,M-CSm和NH2-M-CSm固定化Ct均为30℃;NH2-M-CSm固定化Ct的热稳定性>M-CSm固定化Ct>游离Ct;离子强度对固定化Ct无影响,而对游离Ct有一定的影响;一价态离子对游离Ct和固定化Ct影响不大;二价态离子对游离Ct起抑制作用,而对固定化Ct起促进作用;三价态离子对游离Ct和固定化Ct均起抑制作用.通过实验还得知,固定化Ct可以通过再培养恢复酶活力,其半衰期至少为90 d.最后,在实际废水处理中,经3 h反应后,NH2-M-CSm固定化Ct除酚几乎达100%,而游离Ct只达到80%左右.     

固定化降解菌Q5去除喹啉的性能研究

为了研究固定化微生物在土壤生物修复中的应用,以实验室筛选出来的高效降解菌 Q5 为生物活性物质,利用生物大分子仿生合成出的纳米多孔氧化硅为载体,通过表面吸附同定化方法将其固定,制备出固定化微生物.考察固定化微牛物初始 pH 值、温度、摇床转速和菌种的接种量对喹啉去除的影响,得到适宜的去除条件,在相同条件下比较固定化微生物与游离菌种对底物的去除情况,研究单一固定化菌种对不同浓度的喹啉的去除情况,考察固定化微生物的稳定性.实验结果表明,菌株 Q5 经固定化后,对喹啉的去除能力大大增强,在 500 mg/L 浓度下,40 h 固定化 Q5 对底物去除率达96.6%,远高于未固定化 Q5 的去除率 56.1%;对于高底物浓度,固定化微生物的去除效果明显,初始底物浓度为1 500 mg/L,反应 70 h 后去除率为 91.6%,且这种固定化微生物的重复使用性能良好.     

改性生物炭固定枯草芽孢杆菌对黑臭水体中污染物的处理效果研究

以核桃壳生物炭为载体，通过吸附法和包埋法固定从黑臭水体底泥中分离出的具有降解功能的枯草芽孢杆菌N₃,考察固定化体对模拟黑臭水中NH■-N和化学需氧量(COD)的去除效果并研究降解机理。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等检测手段发现，吸附法制备的固定化体(XF-K)比包埋法制备的固定化体(BM-K)的表面形态及官能团更有益于吸附微生物和降解污染物。在90 h内，XF-K对NH■-N和COD的降解率分别达到88.46%和82.41%,降解效果明显优于BM-K。XF-K的最佳作用条件为pH=7、温度35℃、投加质量浓度0.01 g/mL。准二级动力学模型可以更好地描述XF-K对NH■-N和COD的吸附过程；XF-K对NH■-N的吸附更符合L型模型，对COD的吸附更符合F型模型。     

生物炭固定化解有机磷菌对Pb2+的吸附行为研究

分别在300、500和700℃将核桃青皮粉末限氧热解制备生物炭，以生物炭为载体固定化解有机磷菌(organic phosphorus-degrading bacteria, OPDB).通过对比不同热解温度生物炭固定化OPDB吸附Pb²⁺的效果，优选出吸附效果最佳的固定化OPDB菌剂.利用傅里叶变换红外光谱分析、扫描电子显微镜、比表面积测试法对其进行表征分析，并探讨了生物炭添加量、溶液pH和吸附温度对吸附行为的影响，结合吸附动力学与等温吸附模型探究生物炭固定化OPDB对Pb²⁺的吸附过程及机理.结果表明，500℃限氧热解核桃青皮生物炭固定化OPDB菌剂对Pb²⁺的吸附效果最佳，最适吸附条件为：温度30℃，pH为6～7，生物炭添加量为0.1 g·100 mL-1.吸附过程较符合拟一级动力学模型，且吸附30min基本达到平衡，符合Langmuir模型，属于单分子层吸附.