生物表面活性劑及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用

降解，修復(fù)受重金屬污染的土壤等，并對(duì)今后的研究方向做了探討。論文聯(lián)盟www.LWLM.com編輯Banat[3]從油泥污染的土壤中分離得到兩表 生物表面活性劑的種類(lèi)及其生N、PMg2+、Fe2+的濃度以及培養(yǎng)條件(pH、溫Davis[5]在成批培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時(shí)發(fā)現(xiàn)，在溶解氧耗盡和限氮條件下可得最大濃度(439.0mg/L)的莎梵婷。Kitamoto[6]利用南極假絲酵母的休止140g/L。發(fā)酵法生60%，這是生物表面活性劑Kuyukina[7]利用甲基-叔丁10mg/L物表面活性劑的一種新方法。Lin[8]30000Da3等[9]71.4%。鼠李糖脂的提取90%的成品，收率達(dá)用生物法處理廢水時(shí)，重金屬離子對(duì)活性污泥中的微生物菌群常會(huì)產(chǎn)生抑制或毒害作用，因此，在用生物法處理含重金屬離子的廢水時(shí)須進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)前，常用氫氧化物沉淀法除去廢水中的重金屬離子，但其沉淀效率受氫氧化物溶解度的限制，應(yīng)用效果不甚理想；浮選法用于廢水預(yù)處理時(shí)又常因所用浮選捕收劑在其后續(xù)處理過(guò)程中難降解(如化學(xué)合成表面活性劑十二烷基磺酸鈉)，易產(chǎn)生二次污染而受限制，因此，有必要開(kāi)發(fā)易生物降解、對(duì)環(huán)境無(wú)毒害的替代品，而生物表面活性劑恰好具有這一優(yōu)勢(shì)。但是，國(guó)內(nèi)外對(duì)這一方面的應(yīng)用研究很少，直到最近才有報(bào)道。Zouboulis等[10]研究了生物表面活性劑作為捕收劑除去廣泛存在于工業(yè)廢水中的兩種有毒金屬離子：Cr4＋Zn2＋。結(jié)果表明,莎pH4Cr4＋αFeO(OH)Cr4＋與FeCl3?6H2OCr4＋(50mg/L)100%；pH6Zn2＋(50mg/L)96%，而在相同50%左右2080Harvey[11]將ExxonValdez提高烷烴的降解速率。Noordman[12]研究了不同類(lèi)型表面活性劑對(duì)十六烷的降解作用,三種假說(shuō)：(1)[15]。(2)合物促進(jìn)多環(huán)芳烴的降解[16]。(3)通過(guò)形成生物膜促進(jìn)多環(huán)芳烴的降解Hg壤。Torrens[20]Cd54%。Mulligan[21]0.25%5d，Cu70%。Mulligan[22]Cu、Zn染的沉積物。三種生物表面活性劑對(duì)重金屬的去除效果都不同：0.5%Cu65%；4%Zn60%；而莎梵婷對(duì)15%6%。并研究了重金屬在沉積物中賦存形態(tài)量的變生物表面活性劑在石油、化工、醫(yī)藥、化妝品、食品等行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用，因而其市場(chǎng)前景廣闊。目前，生物表面活性劑的研究大多還處于實(shí)驗(yàn)室或模擬實(shí)驗(yàn)研究階段，其主要原因就是生產(chǎn)成本還很高，和化學(xué)合成表面活性劑相比還沒(méi)有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在污染物的治理應(yīng)用中受到限制。為了早日實(shí)現(xiàn)生物表面活性劑的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，提高實(shí)際應(yīng)用程度，今后的研究將著重于以下三個(gè)方面：(1)選育能以廉價(jià)碳源為底物、產(chǎn)量高Benincasa[23]利用生產(chǎn)向日葵油過(guò)程中產(chǎn)生的廢物皂料為唯一碳源成批培16g/L)。(2)求較高的應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)有效的產(chǎn)物分離純化方法。將其二次開(kāi)發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用于化妝品、食品、制藥等行業(yè)，能在一定程度上抵消生物表面活性劑的高生產(chǎn)成本。(3)研究生物表面活性劑生產(chǎn)菌降解有機(jī)污染物的作用機(jī)制，明確生物表面活性劑在污染現(xiàn)場(chǎng)的作用過(guò)程，使之在直接應(yīng)用發(fā)酵液進(jìn)行生物修復(fù)時(shí)能快速、有效降解污染物KosaricN.Biosurfactants：production，properties，applications.NewYork：MarcelDekker，1993.66～97KosaricN.Biosurfactants：production，properties，applications.NewYork：MarcelDekker，1993.330～37BanatIM.The isolationofathermophilicbiosurfactantproducingBacillussp.Biotechnol.Lett.,1993，15：591～59MulliganCN，YongRN，GibbsBF.Surfactant-enhancedremediationofcontaminatedsoil：areview.EngineeringGeology，2001，60：371～38DavisDA，LynchHC，VarleyJ.TheproductionofSurfactininbatchculturebyBacillussubtilisATCC21332isstronglyinfluencedbytheconditionsofnitrogenmetabolism.EnzymeandMicrobialTechnol.，1999，25：KitamotoD，IkegamiT，SuzukiGT，etal.Microbialconversionofn-alkanesintoglycolipidbiosurfactants，mannosylerythritollipids，byPseudozymas(CandidaAntarctica).Biotechnol.Lett.，2001，23：1709～171KuyukinaMS，IvshinaIB，PhilpJC，etal.RecoveryofRhodococcusbiosurfactantsusingmethyltertiary-butyletherextraction.J.MicrobiologicalLinSC，JiangHJ.RecoveryandpurificationofthelipopeptidebiosurfactantofBacillussubtilisbyultrafiltration.Biotechnol.Techniques，DavisDA，LynchHC，VarleyJ.TheapplicationoffoamingfortherecoveryofSurfactinfromB.subtilisATCC21332cultures.EnzymeandMicrobialZouboulisAI，MatisKA，LazaridisNK，etal.Theuseofbiosurfactantsinflotation:applicationfortheremovalofmetalions.MineralsEngineering，2003，16：1231～123HarveyS，ElashiI，ValdesJJ，etal.EnhancedremovalofExxonspilledoilfromAlaskangravelbyamicrobialsurfactant.Biotechnol.，1990，NoordmanWH，WachterJHJ，BoerGJde，etal.TheenhancementbysurfactantsofhexadecanedegradationbyPseudomonasaeruginosavarieswithsubstrateavailability.J.Biotechnol.，2002，94：195～21RahmanKSM，BanatIM，ThahiraJ，etal.Bioremediationofgasolinecontaminatedsoilbyabacterialconsortiumamendedwithpoultrylitter，coirpithandrhamnolipidbiosurfactant.BioresourceTechnol.，2002，81：25～3RahmanKSM，RahmanTJ，KourkoutasY，etal.Enhancedbioremediationofn-alkaneinpetroleumsludgeusingbacterialconsortiumamendedwithrhamnolipidandmicronutrients.BioresourceTechnol.，2003，90：159～16DezielE，PaquetteG，VillemurR，etal.BiosurfactantproductionbyasoilPseudomonasstraingrowingonpolycyclichydrocarbons.Appl.Environ.Microbial，1996,62：1908～191ChandrasekaranR，RadhaA.Meleculararchitecturesandfunctionalpropertiesofgellangumandrelatedpolysaccharides.TrendsFoodWickLY，ColangeloT，HarmsH.Kineticsofmass-transferlimitedbacterialgrowthonsolidPAHs.Environ.Sci.Technol.，2001，35：354～36WickLY，Ruizde，MunainA，etal.ResponsesofMycobacteriumsp.LB501TtothelowbioavailabilityofsolidJohnsenAR,KarlsonU.EvaluationofbacterialstrategiestopromotethebioavailabilityofpolycyclicaromaticTorrensJL，HermanDC，Miller-MaierRM.Biosurfactant(Rhamnolipid)sorptionandtheimpactonrhamnolipid-facilitatedremovalofCadmiumfromvarioussoilsundersaturatedflowconditions.Environ.Sci.Technol.，1998，MulliganCN，YongRN，GibbsBF，etal.MetalremovalfromcontaminatedsoilandsedimentsbythebiosurfactantMulliganCN，YongRN，GibbsBF.Heavymetalremovalfromse