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《TA降解菌固定條件的優(yōu)化【開(kāi)題報(bào)告】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告生物技術(shù)TA降解菌固定條件的優(yōu)化1.課題研究意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀對(duì)苯二甲酸(TerephthalicAcid,簡(jiǎn)稱(chēng)TA)是一種重要的石油化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)聚酯纖維滌綸、塑料增塑劑、農(nóng)藥和染料等化工產(chǎn)品的原料或中間體。每1tTA的生產(chǎn)就會(huì)產(chǎn)生3~4m3的廢水，其中TA的含量高達(dá)1500mg/L。TA具有一定毒性，對(duì)水中微生物的生長(zhǎng)有強(qiáng)抑制作用，對(duì)魚(yú)類(lèi)有很強(qiáng)的刺激毒害性，也會(huì)導(dǎo)致一些動(dòng)物變畸形和發(fā)生突變，故被美國(guó)環(huán)保局列為需優(yōu)先治理的污染物之一。眾多研究表明TA可以被利用微生物分解，并可作為微生物唯一的
2、碳源被其降解。利用微生物降解對(duì)苯二甲酸（TA）可以解決由TA引起的污染，不會(huì)浪費(fèi)能量，節(jié)省資源，不會(huì)引起其他形式的污染。而且TA是一種重要的化工產(chǎn)品，特別是聚酯（PET）的廢棄物的日益增多，在自然條件下很難降解。由于PTA與PET結(jié)構(gòu)相似，用TA來(lái)作為PET生物降解的模擬物，利用TA馴化和培養(yǎng)微生物，用于PET的降解。同時(shí)今后還可以利用微生物或酶對(duì)PET的降解，來(lái)改善PET纖維的吸濕性、抗靜電性、懸垂性、舒適性和染色性等。據(jù)報(bào)導(dǎo)，我國(guó)目前TA年產(chǎn)量大約在450萬(wàn)t以上，年產(chǎn)廢水約1800萬(wàn)t；隨著TA年產(chǎn)量的增加
3、，TA廢水的產(chǎn)量也將隨之增加。目前處理TA廢水的工藝二段好氧及AO等工藝為主，這些工藝普遍存在著停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、處理負(fù)荷低、基建投資和處理成本高等問(wèn)題。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的科研部門(mén)及企業(yè)開(kāi)始重視和開(kāi)展TA廢水高效生物處理技術(shù)研究，但大規(guī)模的應(yīng)用尚無(wú)成功報(bào)導(dǎo)。因此，開(kāi)發(fā)一種高效的TA廢水生物處理技術(shù)具有極其重要的意義。固定化微生物技術(shù)處理廢水與傳統(tǒng)的懸浮生物處理法相比，具有處理效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、能利用不易形成絮凝體的微生物和增殖速度慢的微生物、保持高效菌種、生物濃度高、耐沖擊、污泥生成量少、固液分離效果好等特點(diǎn)。
4、本課題研究的是對(duì)于TA降解菌固定的優(yōu)化條件。將菌種固定后，研究其固定后降解率是否提高，及固定化的動(dòng)力學(xué)研究。2.課題研究的主要內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)和研究方案主要內(nèi)容：1培養(yǎng)基的制備，滅菌，菌種的接種、擴(kuò)大培養(yǎng)2胞內(nèi)胞外酶的確定3細(xì)胞的固定及其固定條件的優(yōu)化4細(xì)胞靜態(tài)培養(yǎng)的動(dòng)力學(xué)方程的研究預(yù)期目標(biāo)：得出細(xì)胞固定的優(yōu)化條件，并根據(jù)接種量、pH、溫度對(duì)其降解速率的影響，研究細(xì)胞靜態(tài)培養(yǎng)的動(dòng)力學(xué)方程研究方案：1．菌種培養(yǎng)1．1培養(yǎng)基配方：NH4Cl1.0g/L，MgSO4·5H2O0.25g/L，KH2PO43.0g/L，Na
5、2HPO47g/L，NaCl0.5g/L，PTA1.0g/L，瓊脂15g/L，pH7.01．2面種子活化取斜面保藏菌株接種于新鮮斜面，30℃下恒溫培養(yǎng)。1．3種子培養(yǎng)取1～2環(huán)活化的斜面種子接入裝有100mL培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，30℃，140r/min的搖床振蕩養(yǎng)24h。以1%的接種量將種子液接入裝有100mL培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，30℃，140r/min的搖床振蕩培養(yǎng)48h。1．4菌體濃度測(cè)定 采用722型可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定，波長(zhǎng)600nm，以相應(yīng)培養(yǎng)基為空白。1．5降解率的測(cè)定采用WFZUV-2
6、008H紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定，波長(zhǎng)240nm，以蒸餾水為空白對(duì)照。將測(cè)得的數(shù)值帶入到對(duì)苯二甲酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線中，計(jì)算出培養(yǎng)基中對(duì)苯二甲酸的殘留量。根據(jù)公式（降解率=培養(yǎng)基中對(duì)苯二甲酸的配制濃度-培養(yǎng)基中對(duì)苯二甲酸的殘留量/培養(yǎng)基中對(duì)苯二甲酸的配制濃度）計(jì)算出細(xì)菌的降解率。2．菌體細(xì)胞的固定將SiO2膠體顆粒超聲分散后，與溶解于磷酸緩沖液的細(xì)胞混合12h，然后將上述細(xì)胞-SiO2混合液與4ml濃度為X%的海藻酸溶液混合均勻，用內(nèi)徑為0.7mm的10ml一次性醫(yī)用注射器滴加到20ml0.2MCaCl2溶液中，在室溫下老
7、化一定時(shí)間后取出備用。將SiO2的濃度自定義到每毫升海藻酸溶液中SiO2的摻雜量。2．1海藻酸濃度對(duì)固定化材料性質(zhì)的影響將濃度（W/V）為1%、1.5%、2%、2.5%、3%的海藻酸摻雜入上述凝膠中，隨機(jī)抽取其中20個(gè)凝膠顆粒，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其顆粒直徑，取平均值。用壓片法測(cè)定凝膠機(jī)械強(qiáng)度；采用電子顯微鏡查看顆粒內(nèi)部；并用紅外測(cè)定顆粒表面積。2．2SiO2的摻雜量對(duì)固定化材料性質(zhì)的影響將濃度（W/V）為0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的SiO2摻雜入上述凝膠中，隨機(jī)抽取其中20個(gè)凝膠顆粒，用游標(biāo)
8、卡尺測(cè)量其顆粒直徑，取平均值。用壓片法測(cè)定凝膠機(jī)械強(qiáng)度；采用電子顯微鏡查看顆粒內(nèi)部；并用紅外測(cè)定顆粒表面積。2．3接種細(xì)胞量對(duì)降解TA的影響將培養(yǎng)48h的液體培養(yǎng)基中的細(xì)胞離心，收集細(xì)胞，用生理鹽水洗2~3次，分別稱(chēng)取與ALG-SG雜化凝膠質(zhì)量比1:1、1:2、1:3、1:4、4:1、3:1、2:1的干凈的濕細(xì)胞與上述材料固定。分別在培養(yǎng)1、2、4、12、24小時(shí)測(cè)TA的
