微生物固定化载体5.10

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1、微生物固定化载体固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，限制或定位于一定的空间区域．使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的现代生物技术。固定化微生物具有生物浓度易控制、耐毒害能力强、菌种流失少、产物易分离、运行设备小型化等特点。近年来固定化微生物技术的研究非常活跃，发展很快，已遍及环境保护、食品工业、化学分析、能源开发、医学和制药等多种领域，并得到了广泛的应用。同时，对载体材料的性能也提出了更高的要求。载体材料的性能对固定化微生物功能的发挥起着至关重要的作用，有关固定化载体材料的研究也就显得非常重要1.微生物固定化对载体材料的要求载体材料的主要作用是

2、为微生物提供栖息和繁殖的稳定环境。根据所固定的微生物种类以及固定化方法与工艺的不同，需要制备不同的周定化载体材料。制备合适的载体材料是固定化细胞技术的关键，在选择和制备载体材料时，必须考虑所固定微生物的生理习性及其应用的环境条件。一般情况下。理想载体应该具有以下特征：(1)载体对细胞呈惰性，对微生物无毒害；(2)具有高的载体活性，固定化细胞密度大；(3)力学强度和化学稳定性好，耐微生物分解；(4)操作简便，易于成型；(5)底物和产物的扩散阻力小，具有良好的传质性能；(6)微生物的活性回收率要高，能较长时间使用和重复使用；(7)原料易得，成本低。2.固定化载体材料的种类2.1天然载体材

3、料天然无机类载体材料主要有沙粒、沸石、硅藻土等。天然有机载体材料的究和应用较多，它们主要是天然多糖类材料，如纤维素及其衍生物、琼脂、角叉莱胶、海藻酸盐、卡拉胶。2.2合成高分子载体该类材料应用较多的主要是聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯、羧甲基纤维素等。2.3人工无机载体材料多孔陶瓷、活性炭、微孔玻璃、泡沫金属等人造无机载体，大多具有多孔结构，在与微生物接触时，利用吸附作用和电荷效应把微生物固定。表1为具体固定化载体固定微生物的吸附物质的效果表。表2位固定化载体的特性。表1常见的固定化载体材料吸附对象固定化对象吸附效果能否固定化文献名沸石氨氮活性污泥氨氮的去除率达到60％左右能沸石联合微生

4、物固定化去除微污染水体中氨氮的研究沸石氨氮SHJ一1菌去除率为99．72％能石固定化细胞处理农村生活污水中氨氮效果研究沸石磷SHJ一1菌磷去除率为89．90％能沸石固定化细胞处理农村生活污水中磷的效果研究沸石氰化物降氰菌20530l降解率达到99％以上能沸石固定化细胞降解氰化物的初步研究沸石氰化物产碱杆菌DN25降解率达到99%能沸石固定化细胞降解氰化物的实验研究聚乙烯醇和海藻酸钠磷反硝化聚磷菌除磷效率已达94．5％能固定化反硝化聚磷茵制备方法的研究海藻酸钠硝态氮生物质炭吸附量为2591mg/kg能固定化改性生物质炭模拟吸附水体硝态氮潜力研究海藻酸钠pd地衣芽孢杆菌吸附率达81%能细

5、菌吸附Pd2+的研究PvA+海藻酸钠pd地衣芽孢杆菌吸附率达78%能细菌吸附Pd2+的研究琼脂pd地衣芽孢杆菌吸附率达75%能细菌吸附Pd2+的研究明胶pd地衣芽孢杆菌吸附率达74%能细菌吸附Pd2+的研究聚乙烯醇废水毒性大肠杆菌能聚乙烯醇一海藻酸钠一活性一海藻酸钠炭固定化大肠杆菌在不同水体中的毒性检测硅藻土邻苯二甲酸二r酯微生物菌落降解率速845％能硅藻土吸附固定化微生物对邻苯二甲酸二丁酯的降解特性研究活性炭铂钯改性活性炭吸附率达90%以上能改性活性炭吸附铂和钯的研究稻壳生物炭废水中氨氮硝化菌去除率可达85％能生物炭固定化硝化菌去除水样中氨氮的研究松木生物炭废水中的苯酚菌悬液去除率

6、可达80％附着在表面生物炭固定化微生物去除水中苯酚的研究松针生物炭含油海水石油降解菌去除率可达70.1％附着在表面生物炭固定化菌剂对含油海水中石油的去除壳聚糖海藻酸钠废水氨氮硝化细菌去除率可达80.1％能壳聚糖海藻酸钠固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究海藻酸钠、明胶Pb面包酵母菌去除率可达86.2％能固定化微生物细胞吸附铅的研究表2常见固定化载体的特性材料改性难易成本高低是否容易固定化材料特征生物炭易廉价是松疏多孔、表面积巨大吸附能力、抗氧化力和抗生物分解能力沸石易廉价是大量的空腔和孔道，具有较大的开放性和内表面积，可交换碱、碱土金属阳离子和中性水分子壳聚糖易廉价是原料丰富、廉价、无

7、毒无味、可生物降解、无二次污染等优点聚乙烯醇(PVA)易较高是色无毒、生物相容性好、抗微生物降解能力强、化学性能稳定且力学性能优良的合成高分子聚合物，海藻酸钠易较高是具有很好的稳定性和黏性，且价格低廉3.固定化微生物吸附铂钯国内少有文献报道利用海藻酸钠、PVA、壳聚糖、生物炭等固定化载体固定化微生物吸附铂钯的研究，吸附重金属离子与净化废水的研究较多。有研究表明，PVA中添加SA可以避免固定化颗粒制备过程中的粘连现象，改善PVA的成球性，以生物炭为载体制备固