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堆肥中毒死蜱降解菌的筛选及其产生物表面活性剂研究

作　者: 李镜
导　师: 刘红玉
学　校: 湖南大学
专　业: 环境工程
关键词: 堆肥 毒死蜱 生物降解 生物表面活性剂
分类号: X172
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本研究采用微生物富集分离方法,从农业好氧堆肥中筛选得到4株高效降解菌株,对菌株做了形态学及生理生化鉴定,系统的研究了环境条件对菌株降解能力的影响及各种降解特征。同时探讨了菌株产生物表面活性剂的性能,重点选取菌株BS-2为研究对象,找到了菌株的最佳培养条件,明确了所产生的表面活性剂的种类。主要研究内容如下:1.通过富集培养法筛选出4株毒死蜱高效降解菌株:BS-2、BS-4、BS-5、BS-6,4株菌在培养7d内对200mg·L-1的毒死蜱的降解率分别为82.9%、73.7%、72.2%和71.9%,生理生化鉴定结果表明此4株菌分属为芽孢杆菌属（Bacillus sp.）,假单胞菌属（Pseudomomae sp.）,哈夫尼菌属（Hafnia sp.）不动菌属（Azomonas sp.）。2.测定了不同外加碳源、氮源、接种量、pH、温度对菌株降解能力和生长量的影响,当对环境条件进行优化后,4株菌株对200mg·L-1毒死蜱的降解率分别由82.9%、73.7%、72.2%和71.9%提高到89.7%、84.5%、85.4%和88.9%,说明环境条件对菌株降解能力有较大影响。3.通过发酵培养发现4株菌株都能将发酵液的表面张力降到40 mN·m-1以下,选取菌株BS-2做进一步研究表明,该菌株对堆肥极端环境具有良好的耐受性;通过优化培养,得到该菌株的最佳培养条件为:可溶性淀粉25.0 g·L-1,NH4NO3 8.0 g·L-1,KH2PO4 2.0 g·L-1,K2HPO4 2.5 g·L-1,KCl 1.1g·L-1,NaCl 1.1g·L-1 MgSO4 0.15 g·L-1,FeSO4·7H20 5×10-5 g·L-1,EDTA 1.0 g·L-1,酵母浸膏0.2 g·L-1,初始pH值7.0,温度30℃,摇床转速150r·min-1,发酵培养3d;对该菌株所提取的表面活性物质进行薄层层析（TLC）分析和红外光谱（FT-IR）分析表明,其所产生的生物表面活性物质为一环脂肽类似物。该脂肽类纯品能将纯水的表面活性由72.3mN·m-1降低到29.9mN·m-1,水溶液的CMC值为0.139g·L-1,达到一般化学表面活性剂的水平,具有良好的表面活性及应用价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
插图索引  11-12
附表索引  12-13
第1章 绪论  13-27
  1.1 研究背景  13
  1.2 堆肥概况  13-16
    1.2.1 好氧堆肥概述  13-14
    1.2.2 堆肥化微生物学研究进展  14-15
    1.2.3 堆肥化微生物学研究趋势  15
    1.2.4 堆肥的优点  15-16
  1.3 毒死蜱概况  16-18
    1.3.1 毒死蜱在我国的应用情况  17
    1.3.2 毒死蜱在环境中的残留状况  17
    1.3.3 毒死蜱的微生物降解状况  17-18
  1.4 生物表面活性剂概述  18-26
    1.4.1 生物表面活性剂的研究历史  18-19
    1.4.2 生物表面活性剂的分类及其微生物来源  19-21
    1.4.3 生物表面活性剂的提取  21-22
    1.4.4 生物表面活性剂在堆肥中的应用  22-26
  1.5 本文研究的主要内容  26-27
第2章 堆肥中毒死蜱降解菌的分离鉴定  27-40
  2.1 研究背景  27
  2.2 材料与方法  27-33
    2.2.1 样品来源  27-28
    2.2.2 实验仪器  28
    2.2.3 培养基  28-29
    2.2.4 毒死蜱标准曲线的绘制  29
    2.2.5 毒死蜱的提取及计算  29-30
    2.2.6 菌株筛选  30
    2.2.7 细菌生长曲线的测定  30-31
    2.2.8 菌株的鉴定  31-33
  2.3 结果与讨论  33-39
    2.3.1 毒死蜱标准曲线的绘制  33-34
    2.3.2 菌株的筛选  34-35
    2.3.3 细菌生长曲线的绘制  35-38
    2.3.4 菌种鉴定  38-39
  2.4 结论  39-40
第3章 毒死蜱降解菌的降解性能研究  40-51
  3.1 研究背景  40-41
  3.2 材料与方法  41-42
    3.2.1 样品来源  41
    3.3.2 实验仪器  41
    3.2.3 培养基  41
    3.2.4 外加碳源对毒死蜱降解率的影响  41-42
    3.2.5 氮源对毒死蜱降解率的影响  42
    3.2.6 接种量对毒死蜱降解率的影响  42
    3.2.7 pH 值对毒死蜱降解率的影响  42
    3.2.8 温度对毒死蜱降解率的影响  42
    3.2.9 菌株对毒死蜱的降解量达到最大值所需培养时间的测定  42
  3.3 结果与讨论  42-49
    3.3.1 外加碳源对毒死蜱降解率及菌株生长的影响  42-44
    3.3.2 不同氮源对毒死蜱降解率及菌株生长的影响  44-45
    3.3.3 接种量对毒死蜱降解率及菌株生长量的影响  45-46
    3.3.4 pH 值对毒死蜱降解率和菌株生长量的影响  46-47
    3.3.5 培养温度对菌株毒死蜱降解率及生长量的影响  47-48
    3.3.6 培养时间对菌株毒死蜱降解性能的影响  48-49
  3.4 结论  49-51
第4章 堆肥中生物表面活性剂产生菌的优化培养及特征研究  51-61
  4.1 研究背景  51
  4.2 材料与方法  51-53
    4.2.1 样品来源  51
    4.2.2 实验仪器  51-52
    4.2.3 培养基  52
    4.2.4 生物表面活性剂产生菌的筛选  52
    4.2.5 薄层层析(TLC)分析  52
    4.2.6 菌株产生的生物表面活性剂对环境的适应性  52-53
    4.2.7 单因素培养条件的选取  53
    4.2.8 培养条件的正交优化  53
    4.2.9 生物表面活性剂提纯与FT-IR 分析  53
  4.3 结果与讨论  53-59
    4.3.1 菌株筛选  53-54
    4.3.2 菌株所产生的生物表面活性剂对环境的耐受性  54-55
    4.3.3 TLC 检验结果  55-56
    4.3.4 菌株最佳培养条件的选取  56-57
    4.3.5 培养条件的正交优化  57-58
    4.3.6 FT-IR 分析结果  58-59
    4.3.7 脂肽纯品的表面活性性能测试  59
  4.4 结论  59-61
结论  61-62
参考文献  62-67
附录 A 攻读学位期间发表论文目录  67-68
致谢  68

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境微生物学
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