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表面活性剂降解:运用微生物学原理与技术

更新时间:2025-01-19 工作计划 版权反馈
【摘要】:表面活性剂是能显著改变液体表面张力或两相间界面张力的物质,分子中含有亲水基团和疏水基团两部分。下面以阴离子型表面活性剂的生物降解为例进行介绍。醇醚硫酸盐是一种性能优良的阴离子型表面活性剂,因其具有优良的去污能力、乳化发泡性能、抗硬水性能以及生物降解性而被广泛用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品中,其用量仅次于LAS。试验结果显示克氏假单胞菌在处理含AES 废水方面具有良好的应用前景。

表面活性剂是能显著改变液体表面张力或两相间界面张力的物质,分子中含有亲水基团和疏水基团两部分。 在液体中倾向于集中于该液体和另一相的界面上,形成薄分子膜面而降低张力,从而发生湿润、乳化、分散、起泡等作用。 它的种类很多,一般分为阳离子型、阴离子型和非离子型,另外还有两性表面活性剂。

表面活性剂是洗涤剂的主要成分,我国的合成洗涤剂主要含直链烷基苯磺酸盐(linear alkylbenzene sulfonate,LAS),还含有三聚磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠和羧甲基纤维素(carboxy methyl cellulose,CMC)等。 洗涤剂合成厂、洗衣厂、 工业用洗涤剂清洗水以及生活污水中洗涤剂含量很高,对水体荷染构成很大的威胁。

下面以阴离子型表面活性剂的生物降解为例进行介绍。(www.xing528.com)

醇醚硫酸盐(alcohol ether sulfate,AES)是一种性能优良的阴离子型表面活性剂,因其具有优良的去污能力、乳化发泡性能、抗硬水性能以及生物降解性而被广泛用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品中,其用量仅次于LAS。 尽管AES 浓度低时危害并不明显,但浓度过高,会使皮肤干燥并破坏保护皮肤表面的自然油脂、蛋白质,以及通过皮肤被身体吸收进入肝脏,还可能造成男性精子成活率下降,提高女性患子宫癌和乳腺癌的概率。 AES 进入土壤和水体后,能在水体中产生大量的持久性泡沫,阻断水体与空气的交换,减少水体中的溶解氧,影响水体中鱼类和水生无脊椎动物的生长,同时有研究表明长期接触和使用AES 可降低小鼠血清中超氧化物歧化酶的含量,使得小鼠体内抗氧化能力降低,从而影响其正常生理功能。

曾典等为了获得AES 降解菌并应用于AES 的降解,从湖南省污水处理池污泥中分离筛选到1 株能以AES 为唯一碳源生长且能高效降解AES 的细菌。 通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA 序列分析及系统发育树的构建对菌株进行鉴定,探讨了初始浓度、温度、初始pH值和发酵时间对AES 降解率的影响。 结果表明,该菌株被鉴定为克氏假单胞菌(Pseudomonas knackmussii),对AES 的耐受力可达1 400 mg/L。 适宜的降解条件为AES 初始浓度400 mg/L、培养温度32 ℃、初始pH 9.0 和发酵时间9 ~12 小时,在此条件下,AES 降解率达99.59%。 试验结果显示克氏假单胞菌在处理含AES 废水方面具有良好的应用前景。

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