中科白癜疯医院是骗人的吗 https://m-mip.39.net/baidianfeng/mipso_5154118.html近年来,石油开采、加工、运输、储存过程的泄漏所引起的海洋污染与土壤污染事件频发,造成了巨大的经济损失,严重破坏了自然生态环境,影响人类健康。
我国溢油事故发生频率也不容小觑,有报道称,近年来中国每年约t石油排入海洋,且近海海域石油的平均质量浓度已达到0.mg/L。因微生物修复技术比物理、化学方法更经济高效且对环境无污染,所以备受研究者和技术人员重视。与其他水溶性污染物相比,石油中的烃类,尤其是多环芳烃等难降解的疏水性物质阻碍了油的分散,使得微生物和油接触的表面积大大减少,从而降低了微生物降解石油的效果。因此,石油的微生物修复过程中,常采用表面活性剂促进石油类物质的乳化溶解,形成小油滴以便微生物利用。
1生物表面活性剂的定义
生物表面活性剂是微生物在一定条件下代谢产生的同时拥有亲水性和疏水性、并具有一定表面活性的两亲化合物。生物表面活性剂结构庞大、复杂,具有增溶、乳化、润湿、发泡、分散、降低表面张力等与化学表面活性剂相同的作用。同时,生物表面活性剂还具有可生物降解、生态毒性低和生产原料广泛等特点。
2生物表面活性剂的分类
生物表面活性剂依据其微生物来源和结构特征可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、中性脂以及聚合物表面活性剂(表1)。
槐糖脂(sophorolipid)是由假丝酵母菌以糖和植物油等为碳源,经一定条件的发酵产生的微生物次级代谢产物。主要有内酯型和酸型两种结构类型,两者在生物活性和理化性质上有较大差异。与常见的鼠李糖脂比,两者性能相近,槐糖脂分子量较大,属一种低泡型表面活性剂,更适用于工业和民用清洗、化妆品等领域。
鼠李糖脂是由假单胞菌(一般采用铜绿假单胞菌(Pseudomonase))产生的一种生物代谢产物,属于糖脂类的阴离子表面活性剂。研究表明,发酵产物中一般含有两种主要类型的鼠李糖脂,即单鼠李糖脂和双鼠李糖脂,其主要有四种结构(图1)。鼠李糖脂是一种性能优良的生物表面活性剂,在科研领域研究时间最长且已成功产业化。
3生物表面活性剂的生产及提取方法
目前,生物表面活性剂生产方法主要有微生物发酵法和酶法合成两大类。微生物发酵法产生的表面活性剂种类多、可用原料广、生产工艺简单,是目前获取生物表面活性剂的主要方法;酶法合成是借助于外源生物酶催化合成生物表面活性剂的一种方法,与微生物法比较,其可以获得高含量的目标产物且产物易回收,并且产品结构的修饰具有较大的灵活性。
生物表面活性剂的提取方法主要有萃取法、超滤法、泡沫层析法、酸沉淀法、色谱法、柱层析法和旋转蒸发法。
4生物表面活性剂促进石油降解原理
生物表面活性剂主要通过两种途径来提高石油的生物可利用率。一种途径是通过降低油水界面张力并促进两者乳化,以增大界面面积,促使微生物与较大油滴之间的直接有效接触;第二种途径是利用表面活性剂对烃类物质的增溶机制,使石油相在水相中分散开,从而便于细菌吸收粒径小于自身的油滴。多环芳烃在石油成分中比重较大,且降解困难,由于生物表面活性剂的增溶作用,当其浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,会形成胶束,胶束内的疏水性微环境对疏水性有机溶剂的分配作用较强,可显著增大烃类有机污染物的表观溶解度(图二)。
5生物表面活性剂在石油污染修复中的应用
水体石油污染修复:生物表面活性剂在水体溢油污染生物修复中已有多项应用。在年美国阿拉斯加的“ExxonValdez”号溢油事件中,通过加入铜绿假单胞菌合成的海藻糖脂,几周内石油中的正烷烃几乎被全部去除,是成功应用生物修复石油污染的开端。此后,含生物表面活性剂的菌剂AlphaBioSeaTM和Tera–ZymaTM分别被用于修复德克萨斯州溢油污染海岸线和日本重质原油污染场地,均取得了较好的修复效果。刘颖等人发现菌株Halomonassp.DH1产生的表面活性剂可显著促进石油降解与洗脱,10℃的实验条件下,添加了表面活性剂的水溶液可将黏附了原油的沙子上82.1%的原油洗脱,证明了此菌具有应用于北方海域冬季溢油生物修复工作的潜力。土壤石油污染修复:利用生物表面活性剂进行石油污染土壤修复受到越来越多的
转载请注明:http://www.shuangshenxiachui.com/schg/4631.html