生物表面活性劑鼠李糖脂的制備及其對PCBs污染土壤的修復(fù).pdf

1、本文論述了生物表面活性劑鼠李糖脂的制備及其對PCBs污染土壤的修復(fù)。 由于物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難降解性及其致癌性，多氯聯(lián)苯（PCBs）已經(jīng)成為環(huán)境中一類重要的有機(jī)污染物。多氯聯(lián)苯疏水性使得其與受污染的土壤底泥結(jié)合緊密，導(dǎo)致對于含PCBs 土壤的處理十分困難。生物修復(fù)因其經(jīng)濟(jì)有效而成為一種最有發(fā)展?jié)摿Φ闹卫砑夹g(shù)。但PCBs 的生物可利用性是限制其生物降解的主要因素，添加表面活性劑是提高其生物可利用性的一個有效方法。表面活性劑能夠增

2、大疏水性有機(jī)物在水相中的溶解度從而增加傳質(zhì)速率和生物可利用性。但化學(xué)合成的表面活性劑本身有毒且難于降解，使其在PCBs 污染生物治理中的應(yīng)用受到限制。生物表面活性劑具有無毒且易于降解等特性，這使其在有機(jī)物污染土壤的生物治理中具有廣泛的應(yīng)用前景。 基于此，考察了鼠李糖脂生物表面活性劑的生產(chǎn)制備及其對PCBs 污染土壤的修復(fù)研究。主要研究結(jié)果可歸納如下： (1) 生產(chǎn)制備生物表面活性劑采用正交試驗法確定，確定菌株產(chǎn)鼠

3、李糖脂的適宜培養(yǎng)條件。結(jié)果表明該菌株產(chǎn)鼠李糖脂的適宜培養(yǎng)基組成為：豆油120g/L，NaNO3 8.0g/L，KH2PO4 1.0g/L，Na2HPO4?12H2O 1.0g/L，F(xiàn)eSO4?7H2O 0.2g/L，pH7.0。在此條件下培養(yǎng)96h，鼠李糖脂的最終產(chǎn)量達(dá)17.73g/L。 (2)利用高效液相色譜/電噴霧離子化質(zhì)譜儀分離并鑒定了菌株以豆油為碳源所產(chǎn)生物表面活性劑的組分。結(jié)果表明該生物表面活性劑中共含有多種鼠李糖

4、脂的同系物，但主要是兩種結(jié)構(gòu)的鼠李糖脂，分子量分別為650 和504，分別代表二鼠李糖脂和單鼠李糖脂。 (3) 提純后的鼠李糖脂的臨界膠束濃度（CMC）為54mg/L，CMC 時的表面張力為28.87mN/m，具有較高的表面活性。 (4) 研究了鼠李糖脂對天然污染土壤解吸PCBs 的情況。分別考察鼠李糖脂解吸土樣中PCBs 的動力學(xué)研究，溶液濃度、溫度、pH 值和離子強(qiáng)度對PCBs 在污染土中解吸行為的影響。發(fā)現(xiàn)

5、污染土壤中PCBs 的解吸是一個快速反應(yīng)，24h 基本達(dá)到類似解吸平衡，但要達(dá)到真正的解吸平衡需要更長的時間。在試驗條件下，溫度對解吸行為產(chǎn)生影響不顯著。當(dāng)pH 值較低時，土壤PCBs 表現(xiàn)出一定的滯留能力；隨著pH 值的升高，吸附量降低，相應(yīng)的解吸量加大。離子強(qiáng)度對解吸的影響較顯著，離子強(qiáng)度增大，解吸量增加。通過對多氯聯(lián)苯在土壤中的解吸附研究，可以了解其在環(huán)境中的存在狀況和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，可為PCBs 的土壤修復(fù)提供理論依據(jù)，對環(huán)境污染