微生物絮凝劑產(chǎn)生及絮凝特性影響因素的研究

1、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技年第期隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模不斷擴大，人們對水資源的需求量和使用率不斷增加，水資源供需矛盾日益加大。為緩解矛盾、改善環(huán)境，水質(zhì)凈化和污水處理方面的技術開發(fā)已成為現(xiàn)今研究的熱點。在眾多水處理的方法中，應用較廣、成本較低的方法為絮凝沉淀法。分析絮凝劑的使用現(xiàn)狀可以看出：無機絮凝劑價格便宜，但對人類健康和生態(tài)環(huán)境會有不利影響；有機高分子絮凝劑具有用量少、絮凝能力強、絮體容易分離等優(yōu)點，但其殘余單體有致畸、致癌、致突變效應，因而應用范圍受限；微生物絮凝劑安全高效，不存在二次污染，可生物降解，使用方便，應用前景廣闊。概述微生物絮凝劑是一類由微生物或其分泌物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，它是利用微生物技術，通

2、過細菌、真菌等微生物發(fā)酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、無毒、無二次污染的水處理劑。微生物絮凝劑被廣泛應用于畜產(chǎn)廢水處理、染料廢水的脫色、高濃度無機物懸浮液廢水的處理、活性污泥沉降性能的改善、污泥脫水、浮化液的油水分離等方面。微生物絮凝劑產(chǎn)生的影響因素微生物絮凝劑產(chǎn)生菌生長條件的好壞直接影響其是否能制備絮凝劑，并牽連絮凝劑絮凝效果的優(yōu)劣。培養(yǎng)基的組成（）碳源和氮源。碳源和氮源的種類對微生物絮凝劑的產(chǎn)生、產(chǎn)生量的多少起著重要的作用。如：紅平紅球菌用乙醇作為碳源和葡萄糖加果糖作為碳源，絮凝活性的最大值一致；在各種受試氮源中以尿素和硫酸銨為最佳，采用氯化銨和硝酸銨也可刺激生長，但

3、絮凝劑的產(chǎn)量較低。廣泛產(chǎn)堿菌以果糖為碳源培養(yǎng)的絮凝劑的產(chǎn)量超過其他所有受試碳源。寄生曲霉產(chǎn)生絮凝劑的最佳氮源為硝酸鈉。碳氮比對菌體生長和絮凝劑的合成均有較大影響。若絮凝活性物質(zhì)主要成分為多糖，微生物在生長及分泌絮凝劑過程中碳源的影響大于氮源；反之，絮凝活性物質(zhì)主要成分為蛋白質(zhì)類，氮源的種類和數(shù)量的改變對絮凝活性的影響。（）其他物質(zhì)。在培養(yǎng)基中加入微量生長因子，如絡蛋白氨基酸、蛋白陳、酵母膏、絡蛋白、丙氨酸和谷氨酸等，可以促進絮凝劑的產(chǎn)生。無機鹽、的添加對絮凝劑的產(chǎn)生也有一定的影響，且因產(chǎn)生菌的不同而差異顯著。、蘋果酸、檸檬酸、多聚賴氨酸、小牛血清蛋白等對微生物絮凝劑的形成也有不同的影響。值一般

4、來說，初始值過高或過低都不利于絮凝劑的產(chǎn)生。細菌和放線菌在中性或偏堿性環(huán)境下，有利于產(chǎn)生絮凝劑，而酵母菌和霉菌在偏酸性條件下易于生長。在發(fā)酵過程中，培養(yǎng)液的酸堿會發(fā)生變化，值是一個動態(tài)變化的過程，其特點是先下降后上升，然后穩(wěn)定。溫度溫度是影響微生物生長代謝與存活的重要因素之一。當微生物處于最適生長溫度時，有刺激生長的作用。溫度太低，可以導致微生物的形態(tài)和代謝的改變溫度太高，使微生物的蛋白質(zhì)凝固變性而死亡。不同絮凝劑產(chǎn)生菌對培養(yǎng)溫度需求有不同。產(chǎn)生絮凝劑的最佳溫度在之間。通氣量好氧微生物充分供氧才能快速生長，提高絮凝劑的產(chǎn)率。微生物不同培養(yǎng)時期對通氣量的要求不同。王鎮(zhèn)等研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)初期增加通氣量

5、可阻止菌體絮凝成較大的凝集體，有利于產(chǎn)生絮凝劑，而培養(yǎng)后期減少通氣量有利于多糖類絮凝劑的產(chǎn)生。程金平等人研究早中后各時期發(fā)現(xiàn)最適通氣量分別為：、。也有報道菌產(chǎn)絮凝劑的能力不受通氣量的影響。接種量不同的接種量不僅影響細胞的生長還會影響絮凝劑的生成。白京生等研究發(fā)現(xiàn)接種量小時培養(yǎng)初期菌體增殖速度不快，隨著培養(yǎng)基的更換，有活性較高的新菌體產(chǎn)生，可較長期維持絮凝活性；當接種量較大，初期菌體生長過快，被載體吸附后表面無剩余空間隨著培養(yǎng)基的更換而流失，老菌絲活性下降，最終使產(chǎn)絮凝劑水平下降。培養(yǎng)時間通常在菌體生長對數(shù)期結束時，絮凝劑的活性達到最大值。的研究表明生物量與絮凝劑活性在培養(yǎng)后同時達到最大值，繼續(xù)

6、培養(yǎng)菌體量和絮凝劑活性又同步下降。何寧等人同樣發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)后期的絮凝活性下降。推測可能在后期由于缺少營養(yǎng)物質(zhì)，絮凝劑作為一種營養(yǎng)物質(zhì)被菌體吸收，或由微生物自身分泌酶降解了絮凝活性物質(zhì)。微生物絮凝劑產(chǎn)生及絮凝特性影響因素的研究徐長繪，張大明周洪榮，（蘇州大學，江蘇蘇州；山東絲綢紡織職業(yè)學院；山東新華制藥集團）摘要系統(tǒng)的闡述了微生物絮凝劑培養(yǎng)基的組成、值、溫度、通氣量、接種量、培養(yǎng)時間等因素對微生物絮凝劑產(chǎn)生的影響，以及絮凝劑的分子質(zhì)量、投加劑量、值、溫度、金屬離子等對微生物絮凝劑絮凝特性的影響。關鍵詞微生物絮凝劑；微生物絮凝劑產(chǎn)生菌；影響因素；絮凝特性中圖分類號文獻標識碼文章編號（）收稿日期工作研究

7、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技年第期（上接第頁）的一條新途徑，土地整理不僅僅是“三農(nóng)”主要工作，也是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項戰(zhàn)略性措施，對此，我們必須要有清醒的認識。在過去的土地政策宣傳和執(zhí)法工作中，鄒平縣國土資源局根據(jù)本縣的實際情況，從多個方面構建保障機制，加強耕地保護，在“做好土地宣傳工作，促進和諧國土建設”的原則基礎上，將土地宣傳工作向縱深拓展，不斷延伸宣傳鏈條，采取四個“改變”，做足土地宣傳這篇文章：一是改“只對土地政策宣傳”為“宣傳土地政策與提高隊伍素質(zhì)兼顧”；二是改“對點”為“點面兼顧”；三是改“注重對群眾宣傳”為“干群兼顧”；四是改“集中宣傳”為“與日常宣傳結合”。鄒平縣從年月開始，在全縣廣泛開展

8、了以“空心村”、磚瓦窯場和工礦廢棄地治理為內(nèi)容的“三項治理”活動，至目前全縣累計整治土地，新增土地。事實證明這四個“改變”是行之有效的。就目前鄒平縣的具體情況，仍要重點抓好以下兩個方面的工作：一是對社會的宣傳。不但土地管理部門要大力宣傳，農(nóng)業(yè)、水利、城建以及新聞宣傳單位，也應加強這方面的宣傳，在全縣造就一種社會輿論氛圍，形成全社會的一種共識。二是對領導干部的宣傳，特別是對縣鄉(xiāng)一級領導的宣傳。根據(jù)鄒平縣的實際情況，對基層國土資源管理人員和縣鄉(xiāng)一級領導開辦各種形式的培訓班、座談會、講座等，進行政策、法律法規(guī)、技術等方面的學習，增強其對土地開發(fā)整理、實現(xiàn)土地動態(tài)平衡重要性的認識，激發(fā)各級領導的時代感

9、、緊迫感和責任感，從而認真抓好這方面的工作?？傊?，面對新的形勢，國土資源管理部門和基層管理工作者要立足在現(xiàn)有耕地外尋找出路，加快土地整理、土地復墾步伐，進一步增加補充耕地的數(shù)量，為經(jīng)濟快速發(fā)展的用地需求創(chuàng)造一個較為寬松的環(huán)境，從而更好地為經(jīng)濟建設這個中心服務。!其他因素混合培養(yǎng)基中不同微生物之間的相互作用是對細胞聚集和分泌起積極作用而這些菌種單獨存在時都不能產(chǎn)生絮凝劑。值得注意的是，遺傳因素是影響微生物絮凝劑的產(chǎn)率的內(nèi)在決定性因素。微生物絮凝劑絮凝特性的影響因素廢水處理的程度取決于微生物絮凝劑的絮凝特性，而影響其絮凝特性的因素很多，只有掌握其規(guī)律才能更好地被利用。分子質(zhì)量、分子結構與形狀絮凝劑

10、分子量大小對其絮凝效果的影響很大。分子量越大絮凝活性越高，分子量小絮凝活性明顯下降。一般線性結構的大分子絮凝劑的絮凝效果較好，而交鏈或支鏈結構的分子結構，其絮凝效果就差。投加劑量絮凝劑本身作為一個“聚電解質(zhì)”，是在適當?shù)臐舛认陆档湍z體離子之間的靜電斥力并在膠體之間發(fā)生吸附、架橋作用而絮凝沉降。因此，投加劑量過多或過少，絮凝效果均會下降。如分泌的絮凝劑的最佳投入量為，投入量增大至后無絮凝效果。每一種絮凝劑都有一個最佳投加劑量。有研究表明，投加劑量的最佳值約是固體顆粒表面吸附大分子化合物達到飽和時的吸附量，此時架橋幾率最大。溫度溫度的影響與微生物絮凝劑的構成物質(zhì)有關。絮凝物質(zhì)結構上含有蛋白質(zhì)或肽鏈

11、的絮凝劑一般都是熱不穩(wěn)定的，高溫可使這些高分子物質(zhì)空間結構改變，導致變性，從而使絮凝活性下降。如生產(chǎn)的含蛋白質(zhì)的絮凝劑在下加熱后活性下降。而由糖類構成的絮凝劑則是熱穩(wěn)定的，對溫度不敏感，活性不隨溫度的改變而改變，或改變較少。如肖琳等人所分離得到的微生物絮凝劑在經(jīng)處理后對高嶺土的去除率不變，其主要成分為酸性多糖。值值直接影響著絮凝劑大分子和膠體顆粒的表面電荷、帶電狀態(tài)及中和電荷的能力，從而影響著它們之間的靠近和吸附行為，所以微生物絮凝劑的活性隨值的變化而變化。在一定的值范圍內(nèi)，微生物絮凝劑表現(xiàn)出良好的絮凝活性。如在值的條件下能保持絮凝活性，但在強酸或強堿條件下，絮凝活性迅速下降。金屬離子適當濃度的金屬離子可以促進微生物絮凝劑分子與懸浮顆粒以離子鍵結合，從而提高絮凝活性。但其濃度不能過高，否則由于大量離子占據(jù)了絮凝劑分子的活性位置，使其與懸浮顆粒隔開而抑制絮凝。不同的絮凝劑適合的離子種類有所差異。陽離子的影響，特別是促進作用的報道很多，研究者發(fā)現(xiàn)能增加了懸浮顆粒對大分子的吸附量，保護絮凝劑不受降解酶影響。也有報道認為鹽的加入會降低絮凝活性。目前研究較多的金屬離子有、等。參考文獻，（）：張通，盧文玉，田春絮凝劑產(chǎn)生菌培養(yǎng)基的研究應用與環(huán)境生物學報，（）：王鎮(zhèn)，王孔星，謝裕敏，等幾株絮凝劑產(chǎn)生菌的特