海藻酸钠包埋法固定甲醛降解菌[20200408181242]
摘 要
本实验以甲醛抗性菌Paecilomyces varioti F1-23为实验菌株，采用海藻酸钠包埋法固定菌株 。通过正交实验和包菌量实验，研究了包菌量，海藻酸钠( SA)质量分数，小球粒径和交联时间4个因素对包埋固定菌株的影响。结果表明：包埋法固定的 最佳条件分别为：包菌量2%、海藻酸钠质量分数5%、小球粒径3mm、交联时间为12h。在最佳包埋条件下，得到的固定化菌体颗粒成球性好，能够降解93% 的甲醛溶液（初始浓度为3.623 mg/mL），较固定化前的菌株提高了2.4倍，且可以重复使用。
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关键字:固定化包埋海藻酸钠甲醛降解菌
目录1. 前言 1
1.1. 甲醛的危害 1
1.2. 国内外处理含甲醛废弃物的方法及现状 1
1.3. 包埋法固定细胞..............................................................................................................1
1.3.1 采用海藻酸钠固定微生物........................................................................................... 2
1.3.2. 海藻酸钠固定微生物的研究进展..............................................................................2
1.4. 本实验目的与内容 ..........................................................................................................3
2. 材料与方法..............................................................................................................................4
2.1. 材料 4
2.1.1. 菌种来源 4
2.1.2. 培养基 4
2.1.3. 主要仪器 4
2.1.4. 主要试剂 4
2.2. 方法 5
2.2.1. 甲醛含量测定.. ..5
2.2.2 生物量的测定(g/L)... .5
2.2.3. 出发菌株生长曲线及性能测定................................................................................5
2.2.4. 固定化小球的制备 5
2.2.5. 固定化小球最佳包埋条件的选择............................................................................5
2.2.6. 甲醛降解率的测定 5
3. 结果与分析 6
3.1 海藻酸钠质量分数范围的选择........................................................................................6
3.2 优化包埋条件....................................................................................................................6
3.2.1 正交试验...................................................................................................................6
3.2.2 包菌量实验...............................................................................................................7
3.2.3 海藻酸钠包埋固定微生物的最优条件...................................................................8
3.3 固定化微生物的特性研究................................................................................................9
3.3.1 降解率.........................................................................................................................9
3.3.2 使用重复率................................................................................................................11
4. 讨论 14
参考文献 15
致谢 16
1. 前言
1.1 甲醛的危害
甲醛是一种常见的空气污染物，其特点为毒性大，毒性作用多样。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低浓度的甲醛引起的主要症状是流泪、打喷嚏、咳嗽，甚至出现眼结膜炎以及支气管炎等，高浓度的甲醛对于中枢神经系统、免疫系统、肝脏都有毒害，刺激眼结膜、呼吸道黏膜而产生流泪、流涕、引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病[1]。
1.2 国内外处理含甲醛废弃物的方法及现状
甲醛废弃物通常有废气和废水两种，这两种废弃物的特点不同，处理方法也不尽相同。目前国内外采取了多种方法来治理室内空气甲醛污染，在日本、加拿大、美国等地，治理室内甲醛污染的产品也是2002年才开始兴起，而且各种方法在特定的环境下都有其优缺点。治理方法有：化学反应方法、物理吸附技术、臭氧负离子技术、纳米光催化技术、等离子技术、植物净化等。但是这些方法或多或少的存在降解不彻底，降解时间长，成本高等缺点。微生物法[2]则以生态环境中的有益菌为材料，成本低，效果好，而且无二次污染。特选的微生物能保持长久的活性, 它们以各自针对分解的有毒物质为食物，快速、大量繁殖, 在污染物表面及浅表层形成菌群保护膜，随时截杀从污染源渗透或挥发出的污染物，从而能长久地起作用。由于它能渗入到污染源中，在不破坏原始材料的情况下，有效分解有害物质，从而治标治本，无毒无害，不会危害人体以及造成环境二次污染。微生物法是近年刚兴起的一种除甲醛的方法。
含甲醛的废水多出现在工业生产当中，其浓度与含甲醛废气相比要高的多，在化工废水中的含量可高达10 g/L甚至更高。目前常用的处理方法有：高负荷生物滤池、吸附再生曝气池、完全混合曝气池、生化法[3]等，目前除利用微生物降解的生化法外，都不能将甲醛完全去除。
1.3. 包埋法固定细胞
细胞固定化技术[4], 是利用物理或化学手段将游离的微生物(细胞)或酶，定位于限定的空间区域, 并使其保持活性且能反复利用的一项技术。固定化细胞载体主要可分为2大类，一类是天然高分子凝胶载体，如琼脂、角叉莱胶、海藻酸钠等；另一类是有机合成高分子凝胶载体，如聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯醇凝胶、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。

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