用于穩(wěn)定捕獲重金屬離子的微生物粉劑研究.pdf

1、重金屬污染已成為了全球性關注的問題，無論是土壤中還是水體中，各種重金屬進入了人類食物鏈的最底層，并隨著食物鏈進入人體，嚴重威脅著人類的身體健康。本文基于生物礦化原理，利用碳酸鹽礦化菌生長代謝過程中產生的脲酶分解底物形成的碳酸根離子，同時與土壤中或水體中的重金屬離子結合，使重金屬離子轉變成礦化物，從而降低重金屬被植物吸收的風險和減少對自然環(huán)境的危害。為進一步推廣微生物修復重金屬離子污染技術的應用，本文采用真空冷凍干燥技術將碳酸鹽礦化菌制成

2、粉狀菌劑，以方便微生物修復劑的運輸和長期儲存。本文首先對菌體所需要的離心條件和真空冷凍干燥技術所需要的工藝方法進行了研究。然后通過優(yōu)化篩選的碳酸鹽礦化菌的復合保護劑制備出較高活性的碳酸鹽礦化菌凍干粉。最后對碳酸鹽礦化菌粉的儲存特性和應用特性進行了研究。
　　 研究結果表明:離心速度為6000r/min，離心時間10min條件下離心，活菌數達到最大5.616×108cfu/ml。將研制出的復合保護劑與碳酸鹽礦化菌按如下條件混合:保

3、護劑pH值為8，保護劑與菌體混合比例為1∶1，混合平衡時間為60min，預凍厚度為5mm，將混合后的菌液真空冷凍干燥24h后，可獲得凍干存活率為78.4％的凍干菌粉。
　　 通過對菌粉在低溫、常溫和高溫條件下的儲存特性對比研究發(fā)現:凍干菌粉在低溫儲存條件下(-68～4℃)，菌粉酶活性在3個月內仍可保持80％以上，而其含水率從2.26％增長最高的2.51％;菌粉在4～25℃條件下可以儲存10d左右;菌粉在25～40℃范圍內儲存3d

4、后，發(fā)現活性降低50％以上，含水量增長到6.38％，而含水率的增高不利于微生物粉劑的儲存。
　　 分別研究了溫度、pH值、重金屬離子種類對微生物粉劑的酶活性和使用效果影響。結果表明:環(huán)境使用溫度低于20℃時，微生物粉劑的酶活性受到抑制;在20℃下，礦化產物產量與30℃相比減少了25％; pH在弱酸性條件(5＜pH＜7)下，形成的礦化產物產量與pH值為7的情況下相比減少了17％，而對于強酸性的污染體系，建議先調整pH至5以上后再進