鄧 焱

（遼寧大學，遼寧 沈陽 123000）

1 研究背景與意義

（1）固定化微生物技術。固定化微生物定義固定化微生物技術（簡稱IMC）是通過物理或化學手段將游離的微生物或細胞限制在一定空間范圍內(nèi)，使之成為水不溶性，但仍保留其生物活性的固定生長體。在適宜的條件下還可以增殖、反復利用的一種新技術。

（2）微生物固定化的優(yōu)勢。固定化后，高密度微生物集中在一定區(qū)域，代謝快對污染物的協(xié)同作用強，適應環(huán)境的能力強，修復效果好。

（3）微生物固定化的方法。微生物的固定化方法可分為四種基本類別：吸附法、交聯(lián)法、包埋法、共價結合法。其中吸附法操作簡單，活性保留強，成本低等優(yōu)勢符合本實驗的要求，是本實驗的最優(yōu)選擇。

（4）固定化載體材料的選擇。良好的載體需具備機械強度高、壽命長、理化性質(zhì)穩(wěn)定、不溶于水、無毒、價格低廉及易制備等特點。目前研究與應用中常見的微生物固定化載體材料主要分為4類：無機載體、天然高分子凝膠載體、有機高分子凝膠載體和復合材料及新型載體材料。

2 實驗材料與方法

（1）實驗材料。土壤、菲、硅膠、正己烷、乙腈、丙酮、氯化鈉、無水氯化鈉、中性氧化鋁載體（蛭石、泥炭土、花生殼）、S1真菌和S4細菌（Mucor mucedo sp.SDR1和Pswudomanas sp.SDR4從受多環(huán)芳烴污染的凍融土壤中篩選得到）等。

（2）實驗儀器和設備。滅菌箱、恒溫培養(yǎng)箱、超聲波清洗器、高效液相色譜儀LC、電子天平、微量移液器、接種環(huán)、接種針等。

（3）實驗方法。實驗用蛭石、泥炭土、花生殼三種不同載體材料對混合菌進行固定，此外還設有游離混合菌和空白組作為對照。在低溫條件下，用五種不同狀態(tài)的混合菌對標準土樣中多環(huán)芳烴典型代表物質(zhì)菲進行降解，在15天，30天，45天和60天時，對土壤中菲的進行提取，用高效液相色譜法進行濃度測量。獲得數(shù)據(jù)后通過降解速率和降解動力學對混合菌的載體進行研究。

3 實驗結果與分析

（1）菲的降解速率。實驗測定共進行60d，前15 d降解速率處于上升階段定義為前期，15～45d降解速率處于下降階段定義為中期，45～60d降解速率趨于平穩(wěn)為后期。

表1 不同載體降解菲的速率mg/kg·d

（2）菲降解動力學。建立一級降解動力學曲線，使用降解指數(shù)速度模型構建降解動力學模型。將數(shù)據(jù)帶人建立線性回歸方程，計算速率常數(shù)、R2和半衰期。

表2 菲的生物降解動力學方程

4 結語

通過使用不同載體材料對混合菌進行固定化，在15℃低溫對土壤中有機污染物PAHs的菲進行降解，定期每15天測定一次土壤中菲的濃度實驗結束后對數(shù)據(jù)進行整理和處理得出結論。在低溫條件降解土壤中濃度為60mg/kg菲的情況下，蛭石做混合菌固定化材料效果最好，泥炭土做混合菌固定化的材料初期降解效果比使用花生殼的效果要好，但是進入中后期使用花生殼做混合菌固定化材料效果要優(yōu)于使用泥炭土。