海藻酸钠包埋TA降解菌的工艺学研究【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、毕业论文开题报告生物技术TA降解菌固定条件的优化1.课题研究意义及国内外研究现状对苯二甲酸(TerephthalicAcid,简称TA)是一种重要的石油化工产品，是生产聚酯纤维涤纶、塑料增塑剂、农药和染料等化工产品的原料或中间体。每1tTA的生产就会产生3~4m3的废水，其中TA的含量高达1500mg/L。TA具有一定毒性，对水中微生物的生长有强抑制作用，对鱼类有很强的刺激毒害性，也会导致一些动物变畸形和发生突变，故被美国环保局列为需优先治理的污染物之一。众多研究表明TA可以被利用微生物分解，并可作为微生物唯一的碳源被

2、其降解。利用微生物降解对苯二甲酸（TA）可以解决由TA引起的污染，不会浪费能量，节省资源，不会引起其他形式的污染。而且TA是一种重要的化工产品，特别是聚酯（PET）的废弃物的日益增多，在自然条件下很难降解。由于PTA与PET结构相似，用TA来作为PET生物降解的模拟物，利用TA驯化和培养微生物，用于PET的降解。同时今后还可以利用微生物或酶对PET的降解，来改善PET纤维的吸湿性、抗静电性、悬垂性、舒适性和染色性等。据报导，我国目前TA年产量大约在450万t以上，年产废水约1800万t；随着TA年产量的增加，TA废水的

3、产量也将随之增加。目前处理TA废水的工艺二段好氧及AO等工艺为主，这些工艺普遍存在着停留时间过长、处理负荷低、基建投资和处理成本高等问题。近年来，国内外越来越多的科研部门及企业开始重视和开展TA废水高效生物处理技术研究，但大规模的应用尚无成功报导。因此，开发一种高效的TA废水生物处理技术具有极其重要的意义。固定化微生物技术处理废水与传统的悬浮生物处理法相比，具有处理效率高、稳定性强、能利用不易形成絮凝体的微生物和增殖速度慢的微生物、保持高效菌种、生物浓度高、耐冲击、污泥生成量少、固液分离效果好等特点。本课题研究的是对于

4、TA降解菌固定的优化条件。将菌种固定后，研究其固定后降解率是否提高，及固定化的动力学研究。2.课题研究的主要内容、预期目标和研究方案主要内容：1培养基的制备，灭菌，菌种的接种、扩大培养2胞内胞外酶的确定3细胞的固定及其固定条件的优化4细胞静态培养的动力学方程的研究预期目标：得出细胞固定的优化条件，并根据接种量、pH、温度对其降解速率的影响，研究细胞静态培养的动力学方程研究方案：1．菌种培养1．1培养基配方：NH4Cl1.0g/L，MgSO4·5H2O0.25g/L，KH2PO43.0g/L，Na2HPO47g/L，Na

5、Cl0.5g/L，PTA1.0g/L，琼脂15g/L，pH7.01．2面种子活化取斜面保藏菌株接种于新鲜斜面，30℃下恒温培养。1．3种子培养取1～2环活化的斜面种子接入装有100mL培养基的250mL三角瓶中，30℃，140r/min的摇床振荡养24h。以1%的接种量将种子液接入装有100mL培养基的250mL三角瓶中，30℃，140r/min的摇床振荡培养48h。1．4菌体浓度测定　采用722型可见分光光度计测定，波长600nm，以相应培养基为空白。1．5降解率的测定采用WFZUV-2008H紫外可见分光光度计测定

6、，波长240nm，以蒸馏水为空白对照。将测得的数值带入到对苯二甲酸的标准曲线中，计算出培养基中对苯二甲酸的残留量。根据公式（降解率=培养基中对苯二甲酸的配制浓度-培养基中对苯二甲酸的残留量/培养基中对苯二甲酸的配制浓度）计算出细菌的降解率。2．菌体细胞的固定将SiO2胶体颗粒超声分散后，与溶解于磷酸缓冲液的细胞混合12h，然后将上述细胞-SiO2混合液与4ml浓度为X%的海藻酸溶液混合均匀，用内径为0.7mm的10ml一次性医用注射器滴加到20ml0.2MCaCl2溶液中，在室温下老化一定时间后取出备用。将SiO2的浓

7、度自定义到每毫升海藻酸溶液中SiO2的掺杂量。2．1海藻酸浓度对固定化材料性质的影响将浓度（W/V）为1%、1.5%、2%、2.5%、3%的海藻酸掺杂入上述凝胶中，随机抽取其中20个凝胶颗粒，用游标卡尺测量其颗粒直径，取平均值。用压片法测定凝胶机械强度；采用电子显微镜查看颗粒内部；并用红外测定颗粒表面积。2．2SiO2的掺杂量对固定化材料性质的影响将浓度（W/V）为0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的SiO2掺杂入上述凝胶中，随机抽取其中20个凝胶颗粒，用游标卡尺测量其颗粒直径，取平均值。用压片法测定

8、凝胶机械强度；采用电子显微镜查看颗粒内部；并用红外测定颗粒表面积。2．3接种细胞量对降解TA的影响将培养48h的液体培养基中的细胞离心，收集细胞，用生理盐水洗2~3次，分别称取与ALG-SG杂化凝胶质量比1:1、1:2、1:3、1:4、4:1、3:1、2:1的干净的湿细胞与上述材料固定。分别在培养1、2、4、12、24小时测TA的