机油降解菌的分离、筛选、鉴定及降解机油性能研究

论文摘要

从福州祥坂和厦门污水处理厂筛选到三株机油降解菌，经鉴定分别为粪产碱杆菌（FZ5）、食酸丛毛单胞菌（X2）和无色杆菌属（2-2）。其中菌株FZ5对机油的降解效果最好。对菌株FZ5的液体营养培养基和培养条件优化试验后，菌株FZ5的干重生物量可达2.0 g／L。在添加微量元素液（MgSO4·7H2O 5.0mg／L，CuSO4·5H2O4.0mg／L，MnSO4·H2O 4.0mg／L，FeSO4·7H2O 1.0mg／L，CaCl2·2H2O4.0mg／L）后，温度30℃、机油浓度400mg／L、初始pH7.0、摇床转速190 r／min、接种量4 mL、250mL摇瓶装液量60mL、NaCl 0.9％条件下培养2d，菌株FZ5对机油的降油率为53.5％。用聚乙烯醇、海藻酸钠和自制的磁性铁酸锰-竹炭为复合载体制备磁性悬浮小球固定化菌株FZ5，其对机油的降油率可达到91.21％。对菌株FZ5、X2和2-2进行单菌和混合菌复配培养，发现菌株FZ5和X2混配对降解机油有协同促进作用，而菌株2-2与菌株FZ5和X2存在竞争抑制作用。试验还表明，菌株FZ5降解机油的酶是胞外酶，菌株FZ5在机油的降解过程中产糖类表面活性物质，对机油的摄取模式可能是采用界面接触模式和表面活性剂介导模式相结合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 石油的基本性质
• 1.1.1 石油的元素组成
• 1.1.2 石油的烃类组成
• 1.1.3 石油的非烃组成
• 1.2 石油烃类的污染
• 1.2.1 石油烃类对水体的污染
• 1.2.2 石油烃类对土壤的污染
• 1.2.3 石油烃类对大气的污染
• 1.3 含油废水的治理
• 1.3.1 含油废水的来源及危害
• 1.3.2 含油废水的治理技术
• 1.3.3 降解石油的微生物
• 1.3.4 微生物对石油烃的降解机理
• 1.4 混合菌培养及其在工业上的应用
• 1.4.1 在医药领域的应用
• 1.4.2 在废水处理中的应用
• 1.4.3 废物资源化的利用研究
• 1.5 固定化生物技术在水污染治理中的应用
• 1.5.1 微生物固定化技术
• 1.5.2 微生物固定化的载体
• 1.5.3 固定化微生物技术在处理废水的应用研究
• 1.6 本课题研究的意义、来源、内容和创新点
• 1.6.1 本课题研究的意义
• 1.6.2 本课题研究的来源
• 1.6.3 本课题研究的内容
• 1.6.4 本课题的创新点
• 第2章 机油降解菌的分离、筛选和鉴定
• 2.1 实验材料与设备
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要仪器与设备
• 2.2 实验内容与方法
• 2.2.1 机油降解菌株的驯化、分离和筛选
• 2.2.2 机油降解菌株的初步鉴定
• 2.3 结果和讨论
• 2.3.1 机油降解菌株的筛选
• 2.3.2 菌株的生理生化特征鉴定
• 2.3.3 VIETK仪NFC鉴定卡对菌株的鉴定结果
• 2.4 本章小结
• 第3章 粪产碱杆菌FZ5的生长特性研究
• 3.1 实验材料与设备
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要仪器与设备
• 3.2 实验内容与方法
• 3.2.1 菌株生物量的测定
• 3.2.2 环境因素对菌株FZ5生长的影响
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同培养条件对菌株FZ5生长的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 粪产碱杆菌FZ5降解机油性能的研究
• 4.1 实验材料与设备
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要仪器与设备
• 4.2 实验内容与方法
• 4.2.1 降油率的测定
• 4.2.2 营养元素对菌株FZ5降解机油的影响
• 4.2.3 微量元素对菌株FZ5降解机油的影响
• 4.2.4 环境因素对菌株FZ5降解机油的影响
• 4.2.5 菌株FZ5对不同碳源的利用试验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 营养元素对菌株FZ5降解机油的影响结果
• 4.3.2 微量元素对菌株FZ5降解机油的影响结果
• 4.3.3 环境因素对菌株FZ5降解机油的影响结果
• 4.3.4 菌株FZ5对不同碳源的利用试验结果
• 4.4 本章小结
• 第5章 混合菌群降解机油的研究
• 5.1 实验材料与设备
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 主要仪器与设备
• 5.2 实验内容与方法
• 5.2.1 降油率的测定
• 5.2.2 不同菌株的相互作用
• 5.2.3 各菌株不同接种量的正交实验
• 5.2.4 降解后残油组分的GC-MS分析
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 混合菌的复配结果
• 5.3.2 各菌株投加量的正交试验结果
• 5.3.3 机油经菌株降解后的GC-MS分析结果
• 5.4 本章小结
• 第6章 磁性载体固定化粪产碱杆菌FZ5
• 6.1 实验材料与设备
• 6.1.1 实验材料
• 6.1.2 主要仪器与设备
• 6.2 实验内容与方法
• 6.2.1 铁酸锰的制备
• 6.2.2 铁酸锰的红外分析
• 6.2.3 铁酸锰的XRD分析
• 6.2.4 磁性竹炭的制备
• 6.2.5 固定化小球载体的制备
• 6.2.6 磁性铁酸锰、磁性竹炭和固定化小球的VSM表征
• 6.2.7 固定化小球的SEM表征
• 6.2.8 环境因素对固定化菌株FZ5降解机油的影响
• 6.2.9 降油率的测定
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 铁酸锰样品的FTIR谱图和XRD谱图
• 6.3.2 包埋条件对成球性的影响
• 6.3.3 磁性悬浮小球的制备
• 6.3.4 铁酸锰、磁性竹炭、磁性竹炭-PVA复合小球的磁性表征
• 6.3.5 铁酸锰、磁性竹炭、磁性竹炭-PVA复合小球的扫描电镜观察
• 6.3.6 菌株FZ5的固定化
• 6.4 本章小结
• 第7章 粪产碱杆菌FZ5降解机油的摄取机理探讨
• 7.1 实验材料与设备
• 7.1.1 实验材料
• 7.1.2 主要仪器与设备
• 7.2 实验内容与方法
• 7.2.1 菌株FZ5产表面活性物质的初步确定
• 7.2.2 菌株FZ5产表面活性剂的研究
• 7.2.3 菌株FZ5对机油的摄取模式探讨
• 7.2.4 菌株FZ5细胞表面疏水性的研究
• 7.2.5 机油降解酶位置的确定
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 生物表面活性剂产生菌的初步确定
• 7.3.2 生物表面活性物质的化学成份定性
• 7.3.3 产表面活性剂的再确认
• 7.3.4 菌株FZ5对机油的摄取模式的初探
• 7.3.5 表面疏水性的研究
• 7.3.6 机油降解酶位置的确定
• 7.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历