生物表面活性剂及其在环境修复中的研究进展

生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物，由于其物理性质和化学结构与许多人工合成的表面活性剂相似，并且对土壤、淡水、海洋等生态系统毒性较低，因而在环境污染治理方面，特别是在重金属和石油等有机溶剂污染的原位和异位生物修复方面具有极大的应用潜力。主要综述了近年国内外生物表面活性剂在廉价制备、作用机理、环境修复中的研究进展。     

生物表面活性剂对铜绿假单胞菌摄取烷烃的强化机制

考察了2株铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)以正十六烷为底物生长的不同方式,并初步探讨了生物表面活性剂在烃类降解菌摄取烷烃过程中的作用机制.菌株O-2-2在正十六烷中的生长明显快于PS-1,生长过程中O-2-2分泌出鼠李糖脂生物表面活性剂,正十六烷被完全乳化.另外,O-2-2菌细胞表面疏水性高于PS-1,而加入鼠李糖脂使得菌体细胞中脂多糖含量减少,菌细胞表面疏水性明显提高.上述结果表明,鼠李糖脂主要通过乳化疏水性底物和提高降解菌表面疏水性两种机制强化铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)对烷烃的摄取.图6表1参14     

糖脂类生物表面活性剂去除污染含水层中石油烃的研究

研究了糖脂类生物表面活性剂对石油烃的增溶,并将其用于污染含水层中石油烃的去除。结果表明:石油烃溶解度随着糖脂类生物表面活性剂浓度的增大而增大,糖脂类生物表面活性剂质量浓度为1 200mg/L时,石油烃溶解度达10 077.7mg/L;界面张力随着糖脂类生物表面活性剂浓度的增加而减小,糖脂类生物表面活性剂质量浓度为1mg/L时,界面张力为34.3mN/m,糖脂类生物表面活性剂质量浓度为800mg/L时,界面张力为5.2 mN/m。采用糖脂类生物表面活性剂对污染含水层进行清洗处理,在固液比(质量体积比)为1g∶2mL的体系中,糖脂类生物表面活性剂质量浓度为3 000mg/L,120r/min、10℃下振荡12h,石油烃去除率达70.82%。污染含水层柱冲洗结果表明,糖脂类生物表面活性剂质量浓度分别为1 200、3 000mg/L时,10倍孔隙体积的表面活性剂冲洗后,分别从污染砂样中去除41.81%和63.30%的石油烃。     

Biodegradation of soil‐applied endosulfan in the presence of a biosurfactant

Abstract

Biodegradation of endosulfan isomers in soil‐applied and flask‐coated conditions was studied, by an isolated bacterial coculture. The degradation in soil‐applied form was 20–30% slower than in flask‐coated condition. Addition of a biosurfactant, isolated from Bacillus subtilis MTCC 1427, enhanced the rate of biodegradation by 30–45% in both the conditions. It also mobilized the residual endosulfan towards biodegradation, that otherwise remains undegraded.     

生物表面活性剂鼠李糖脂对PCBs污染土壤的修复作用研究

利用生物表面活性鼠李糖脂（RL）洗脱土壤,再通过紫外光预照射与生物降解协同去除洗脱液中的PCBs的组合方法对多氯联苯（PCBs）污染土壤进行修复,旨在研究RL在修复PCBs污染土壤中的作用及其机理。结果表明,RL对PCBs的洗脱具有显著的促进作用,PCBs的总洗脱率与RL的质量浓度呈正相关。当洗脱液中加入2 000 mg.L-1的RL,在3次批洗脱后,人工污染土样和陈化土样的PCBs总洗脱率分别达到了90.1%和47.1%。PCBs降解菌P.LB400在以RL或联苯为碳源的驯化培养基中均能够快速生长。当土壤洗脱液中的PCBs被P.LB400的生长细胞菌液降解时,RL对PCBs的生物降解具有显著的促进作用;而在P.LB400的休眠细胞降解体系中,RL对PCBs的生物降解有一定的抑制作用。紫外光预照射对土壤洗脱液中PCBs的生物降解有一定的促进作用。紫外光预照射和生物降解的耦合有利于提高PCBs的降解速率。     

产生物表面活性剂的石油降解菌Acinetobacter BHSN的研究

从石油污染土壤中分离筛选获得1株产生物表面活性剂的石油降解菌株BHSN.经形态观察、生理生化试验、16S rDNA 序列分析等将其鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.).研究表明,BHSN菌株能降解石油中C13～C32正构烷烃.BHSN菌株生长和产生物表面活性剂的最适温度为25～30 ℃,最适pH为5.0～8.5.LB培养基中添加终质量浓度为10 g·L-1葡萄糖能促进菌体的生长,但不利于表面活性剂的合成;添加蔗糖、乳糖、麦芽糖和木糖对菌体的生长和表面活性剂的合成均有促进作用,其中麦芽糖的促进作用最强.初步研究表明,BHSN菌株产的生物表面活性剂为脂肽类;BHSN发酵液的表面张力由初始68.3 mN·m-1降低到28.6 mN·m-1.     

生物表面活性剂用于逆胶束体系的构建及微水相条件优化

对生物表面活性剂应用于逆胶束体系构建及微水相的条件优化进行了研究.通过与化学表面活性剂(阳离子表面活性剂CTAB、阴离子表面活性剂AOT、非离子表面活性剂TWTween-80)的对比可知,生物表面活性剂鼠李糖脂RL具有高增溶性、低使用量、微环境所需条件温和等优点.通过荧光法测得RL在异辛烷中的临界胶束浓度CMC为0.0...     

绿脓杆菌S6产表面活性剂对PAHs增溶效果研究

文章以超声取-高效液相色谱法研究铜绿似单细胞S6菌产生物表面活性剂在浓度、pH值、温度及时间下对萘、蒽.芘、苯并蒽的增溶效果,结果表明:一定浓度范围内,表面活性剂浓度越高,萘、蒽、芘、苯并蒽的溶解度越大;固定生物表面活性剂浓度下,在对萘、蒽、苯并蒽及芘进行增溶时,pH值应控制在6～8之间,最好设置pH值为8;在对萘、蒽...     

烷基多苷促进污泥水解产酸的研究

采用向污泥中投加生物表面活性剂烷基多苷(APG)的方法,研究了APG投加量和水解时间对剩余污泥水解产酸过程的影响.结果表明,APG显著降低污泥表面张力,强化污泥水解,在最适投加量(以TSS计,下同)0.2 g·g-1下,SCOD、蛋白质和可溶性糖的浓度均在12h内达到最大,分别由初始的4 280.2、1 122.9和246.5 mg·L-1上升到6 481.1、1 639.3和1 205.8mg·L-1,同时短链脂肪酸(SCFAs)浓度由1 309.9 mg·L-1增加为2 221.6 mg·L-1,且SCFA的组分分布随之改变,APG投加量越大,SCFAs达到最大浓度所需时间也随之延长.随着APG投加量的增大,α-葡萄糖苷酶相对活力由1.5升至2.5,而蛋白酶相对活力在低投加量下由1.4升至1.9,高投加量下降至1.5.不论APG是否存在,α-葡萄糖苷酶和蛋白酶的活力在达最高后都随着水解时间的延长而逐渐降低.整个过程中pH均呈现先减小后增大的趋势.     

Stimulatory e ects of biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa BSZ-07 on rice straw decomposing

Biosurfactant,produced by Pseudomonas aeruginosa BSZ-07,was added to the dee straw decomposing process to enhance the production of reducing sugars.Observed by Fourier Transform InfraRed(FT-IR)and Nuclear Magnetic Resonance(NMR)analysis, the purified biosurfactant was considered as a mixture of RL1 and RL2,which are two different types of rhamnolipids.Two different adding methods,adding the purified rhamnolipid and the on-site production of it were compared.The results showed that 0.5 g/L was the optimum...