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    微生物研究方向精選(九篇)

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    第1篇:微生物研究方向范文

    關鍵詞:中成藥;木香順氣丸;微生物限度;驗證

    Abstract:Objective To provide a method of the microbial limit test for proprietary chinese medicine Muxiangshunqi Pill and carry out the verification of the method test of method.Methods Routine method,medium dilution method(0.5ml/dish and 0.2ml/dish)were adopted for the test according to test methods of Chinese Pharmacopoeia 2010 edition of a microbial limit.Results Based on recovery test,the number of bacteria were tested by medium dilution method(0.2ml/dish),molds and yeasts were tested by routine method,and using the toutine method for the inspection of the control bacteria.Conclusion The method can be used for microbial limit for proprietary chinese medicine Muxiangshunqi Pill.

    Key words:Proprietary chinese medicine;Muxiangshunqi Pill;Microbial limit;Validation

    木香順氣丸是由木香、砂仁、香附、檳榔、甘草、陳皮、厚樸、枳殼、蒼術、青皮等中藥組成的復方制劑,主治行氣化濕,健脾和胃,用于濕濁中阻、脾胃不和所致的胸膈痞悶、脘腹脹痛、嘔吐惡心、噯氣納呆。按照《中國藥典》2010年版規定,在進行藥品中微生物限度檢查時,只有在該檢驗條件下的樣品濃度不足以抑制污染微生物的生長時,才能使供試品中的微生物的得到真實反映,從而保證檢驗結果的科學性和準確 性[1]。對于具有抑菌作用的品種,必須采取一定的措施,如培養基稀釋法、離心沉淀法、薄膜過濾法或其中2種方法連用,消除其抑菌作用后,再進行檢驗,以保證方法的可靠性[2]。在進行木香順氣丸微生物限度檢查時發現其具有一定的抑菌作用,故建立了木香順氣丸微生物限度檢查方法,為該類品種制定微生物限度標準提供了科學依據。

    1儀器與材料

    1.1儀器MJ-Ⅱ 型霉菌培養箱(生產企業:上海一恒科技有限公司),SPX-150型生化培養箱(生產企業:上海金慧科電子有限公司),SPX-250B-Z型生化培養箱(生產企業:上海博迅實業有限公司醫療設備廠)。

    1.2樣品 木香順氣丸(陜西利君現代中藥有限公司,規格:8袋/盒)。

    1.3稀釋液 0.9%無菌氯化鈉溶液(用于菌液稀釋);pH 7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液(用于供試品制備)(按中國藥典方法制備,高壓蒸汽滅菌法滅菌)

    1.4培養基 營養瓊脂培養基(批號140807)、玫瑰紅鈉瓊脂培養基(批號140904)、膽鹽乳糖培養基(批號140912)、MUG培養基(批號150413)、乳糖膽鹽發酵培養基(批號150310)、改良馬丁液體培養基(批號140905)、氯化鈉蛋白胨緩沖液(批號141213)均由北京陸橋技術有限公司生產。

    1.5陽性對照菌 枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)[CMCC(B)63501]、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)[CMCC(B)26003]、大腸埃希菌(Escherichia coli)[CMCC(B)44102]、白色念珠菌(Candida albicans)[CMCC(F)98001]、黑曲霉(Aspergillus niger)[CMCC(F)98003]均由陜西省食品藥品檢驗所提供。

    2方法

    2.1菌液制備 接種大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌至營養瓊脂培養基上,35℃培養24 h;接種白色念珠菌至改良馬丁瓊脂培養基上,25℃培養48 h,以上培養物均用0.9%無菌氯化鈉溶液制成50~100 cfu/ml的菌懸液;接種黑曲霉菌至改良馬丁瓊脂斜面25℃培養5 d(用0.05%聚山梨酯80的0.9%無菌氯化鈉溶液洗脫孢子,標準管比濁),再將培養物用0.05%聚山梨酯80的0.9%無菌氯化鈉溶液制成50~100 cfu/ml的菌懸液。

    2.2供試品溶液制備稱取供試品10 g,研細,加稀釋液100 ml,制備成1∶10供試液。

    2.3常規法

    2.3.1試驗組 取1∶10供試液1 ml和試驗菌50~100 cfu,采用常規法進行細菌、霉菌和酵母菌數的測定。

    2.3.2菌液組 取試驗菌液1 ml,采用常規法測定所加試驗菌數。

    2.3.3供試品對照組 取1∶10供試液1 ml注入平皿中,不加試驗菌,傾注相應培養基,采用常規法測定供試品的本底菌數。

    2.3.4回收率的計算 按如下方法計算試驗組的加菌回收率。

    首先,用試驗組的平均菌落數減去供試品對照組的平均菌落數,然后用這個結果再除以菌液組的平均菌落數,最后再乘以100%,得到回收率結果[4]。

    即:試驗組菌回收率(%)=[(試驗組菌數-供試品對照組菌數)/菌液組菌數]×100%

    2.3.5結果 試驗結果表明,試驗組金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的回收率均70%,可采用常規法進行霉菌和酵母菌數測定,見表1。

    2.4培養基稀釋法(0.5 ml/皿)

    2.4.1取1∶10的供試液,采用0.5 ml/皿,分別加入試驗菌金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌50~100 cfu,同常規法進行試驗。

    2.4.2回收率的計算:同常規法。

    2.4.3結果 試驗結果表明,實驗組金黃色葡萄球菌的回收率>70%,可采用培養基稀釋法(0.5 ml/皿)進行測定,驗證方法通過;而試驗組枯草芽孢桿菌的回收率

    2.5培養基稀釋法(0.2 ml/皿)

    2.5.1取1∶10的供試液,采用0.2 ml/皿,加入試驗菌枯草芽孢桿菌50~100 cfu,同常規法進行試驗。

    2.5.2回收率的計算:同常規法。

    2.5.3結果 試驗結果表明,實驗組枯草芽孢桿菌的回收率>70%,可采用培養基稀釋法(0.2 ml/皿)進行測定,驗證方法通過,見表3。

    2.6控制菌檢查方法驗證(常規法) 當建立產品的微生物限度檢查法時,應進行控制菌檢查方法的驗證,以確認所采用的方法是否適合于該藥品的控制菌檢查。驗證時,依各品種項下微生物限度標準中規定檢查的控制菌選擇相應驗證的菌株。驗證大腸埃希菌和大腸菌群時,采用的驗證菌株都是大腸埃希菌。

    2.6.1大腸埃希菌 試驗組:取菌數回收率測定項下1∶10的供試液10 ml和大腸埃希菌試驗菌液10~100 cfu,接種至100 ml的膽鹽乳糖培養基中,依據大腸埃希菌檢查法試驗。陰性對照組:取稀釋液10 ml加入到膽鹽乳糖培養基100 ml中,依據大腸埃希菌檢查法試驗。

    2.6.2大腸菌群 試驗組:取菌數回收率測定項下1∶10的供試液1 ml和大腸埃希菌試驗菌液10~100 cfu,加入到10 ml的乳糖膽鹽發酵培養基管中,依據大腸菌群檢查法試驗。陰性對照組:取稀釋液1 ml加入到10 ml乳糖膽鹽發酵培養基管中,依據大腸菌群檢查法試驗。

    2.6.3結果 試驗結果表明,可采用常規法進行控制菌(大腸埃希菌和大腸菌群)的檢查,見表4。

    2.7結果 本品按照《中國藥典》2010年版一部附錄微生物限度檢查法要求,進行方法學驗證試驗,結果可采用培養基稀釋法(0.2 ml/皿)進行細菌菌數檢查,可采用常規法法進行霉菌和酵母菌數檢查;可采用常規法進行大腸埃希菌和大腸菌群的控制菌檢查[5]。

    3 討論

    由于中成藥含有多種成分,其中任何成分具有抑菌作用,均可能影響微生物限度檢查的準確性,常規法可用于無抑菌作用或抑菌作用弱的藥物,而對抑菌作用較強的藥物,可采用培養基稀釋法減少藥品中抑菌成分的數量,從而消除其對細菌、霉菌與酵母菌生長的影響[3]。因此藥品在進行微生物限度檢查前,要排除自身抑菌作用所帶來的干擾,這樣測出的結果才能可靠、有效。中成藥木香順氣丸處方中所含有的木香、蒼術、甘草、厚樸提取物對金黃色葡萄球菌都有明顯的抑制作用[4-7],蒼術和厚樸提取物還對枯草芽孢桿菌有明顯抑制作用[5,8]。而這幾種中藥材作為木香順氣丸的主要成分,其對微生物限度檢查的影響有多大無法確定,故采用依次漸進的辦法來確定最為合適的檢查方法。從實驗結果表明,木香順氣丸對金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌有一定的抑制作用,這與實驗前對成分抑菌作用的分析一致,因此,在進行中成藥微生物限度檢測前,進行必要的成分分析,有一定的參考價值。

    參考文獻:

    [1]國家藥典委員會.中國藥典2010年版一部[S].北京:中國醫藥科技出版社,2010:附錄79-85.

    [2]潘雯,關倩明,林玲,等.7種具有抑菌成分中成藥的微生物限度檢查方法驗證[J].廣東:廣東藥學院學報,2012,28(6):623-627.

    [3]閔紅,閆晉晉,安鳳秋,等.三種中藥成方制劑微生物限度方法驗證[J].安徽:安徽醫藥,2012,16(12):1783-1785.

    [4]張建春,蔡雅明,周德斌,等.木香的研究進展[J].甘肅:甘肅科技,2010,26(20):170-173.

    [5]陳炎明,陳靜,G桂新.蒼術化學成分和藥理活性研究進展[J].上海:上海中醫藥大學學報,2006,20(4):95-97.

    [6]于輝,李春香,宮凌濤,等.甘草的藥理作用概述[J].黑龍江:現代生物醫學進展,2006,6(4):77-79.

    第2篇:微生物研究方向范文

    【關鍵詞】三次采油;內涵;優缺點;展望

    一、三次采油技術的內涵

    所謂的三次采油技術,主要是針對石油開采的特點采用的一種能夠提高采收率的采油技術。石油開采一般要經歷三個階段,這三個階段就形成了三次采油技術。簡單一點來說,三次采油技術指的是油藏經過兩次采油之后,通過采用物理或化學方法來改變油藏氣體的性質,從而首先采收率的提高。具體來說,三次采油技術指的是先利用油層的原始能量實現石油的自噴開采,然后在石油地層能量得到釋放之后,采用人工輔助的方式,比如利用注氣或注水,使得油藏能量得到補充,讓地層壓力得以維持,以此來實現石油的連續開采。經過一次、二次采油,原油將會以油塊圈的形式存在于油藏砂巖的空隙中,這時采取的油氣的含水率比較高,因此必須要經過一定的物理或化學處理實現開采,即為三次采油。

    二、三次采油技術的現狀

    世界各國都十分重視三次采油技術的應用,特別是我國,對三次采油技術的發尤其重視。不僅加大了三次采油技術的室內研究工作,還開始進行多種現場實驗,經過我國的不懈不利,當前,我國部分三次采油技術已經超過了世界平均水平,處于領先地位。目前,按照三次采油技術驅油機理的不同,主要分為四種三次采油技術,即通過化學方法驅油的化學驅、通過熱力作用驅油的熱力驅,通過注氣進行驅油的氣驅以及通過微生物進行驅油的微生物驅。這四種是目前國際上比較成熟的四種采油技術,有的已經被廣泛地應用在采油工業中。

    三、四種常用三次采油技術的機理、應用現狀分析

    (一)以化學方法驅油為代表的化學驅

    1、化學驅分類。化學驅被廣泛應用在稀油油藏的開采中。根據所使用化學方法的不同,化學驅也可以分為幾種類型,常見的有堿驅、聚合物驅和ASP驅油法。原油中含有石油酸,如果使用堿,就可以讓二者發生化學反應,這樣就可以生成表面活性劑,通過其可以改變油水界面的張力,并能夠達到驅油的目的。也就是所謂的堿驅。在原油采收中,如果能增大水的波及系數,那么也可以提高采油采收率。而通過聚合物驅可以輕松實現這一目標,也就是所謂的聚合物驅。此外,在采油中,怎樣能夠降低成本,實現低投入、高采收一直是研究的重點。利用ASP驅油法可以讓堿和聚合物以及表面活性劑之間產生增效性與互補性,這樣也來就可以提高復配增效率,可以達到降低成本的目的。

    2、化學驅應用現狀及研究方向。化學驅最初應用于美國,但是近二十年來,化學驅在美國原油采油中的應用越來越多,相反,其在我國得以廣泛應用。目前,以我國化學驅為代表的技術在世界上已經處于領先地位。以大慶油田和勝利油田為代表的我國油田已經成功研發出了多向化學驅技術。比如,大慶油田的二元復合驅技術和勝利油田的無堿二元復合驅技術。而且,我國目前仍然在加大對化學驅技術的研究。已經開始進行“堿和聚合物和表面活性劑以及天然氣”泡沫復合驅室內研究和礦場試驗。同時,針對化學驅現在存在幾種研究方向,一種是從改善油水流度角度出發的的化學驅油研究,主要研究方向是降低油水流度,從而來而提高驅油劑的黏度,并以此為方向發明了聚合物溶液驅油法和泡沫液驅油法。一種是從改善驅油劑的洗滌能力出發進行的研究,并在此基礎上研究除了堿性水驅。

    (二)通過熱力作用驅油的熱力驅法

    1、熱力驅機理及類型。所謂熱力驅,其機理是可以增大油藏的溫度,這樣就可以降低原油的粘度,采用熱力驅油法時,熱量產生的地點不同,一種是將熱流體由地面經井筒注入到油層中,一種是通過連續的向某些井注射熱流體到有層內,從其他油井產油。采油此種方法的優點是可以有效地減小原油的流動阻力,提高采油效率。

    2、熱力驅應用現狀及研究方向。到目前為止,我國的熱力驅技術應經經過了幾個發展階段,以蒸汽吞吐和蒸汽驅為代表的熱力驅技術已經成為我國稠油開采領域的主要采油技術。在遼河油田、勝利油田等,這兩種技術應用廣泛。同時,隨著對熱力驅技術的研究,一種新的熱采技術出現,即地熱采油。我國地熱資源豐富是地熱采油得以實現的基礎。通過對豐富的地熱資源的利用,可以利用油藏深層的高溫度開發出流體,從而將熱量帶入到錢有仇呢過,這樣就能夠提高原油的流動能力。采用這種方法前景廣闊,對于響應當前節能減排的號召,對于緩解石油的供需矛盾等都有著非常重要的意義。

    (三)通過注氣進行驅油的注氣驅和微生物驅

    注氣技術也可以稱之為注二氧化碳技術,主要被應用與不適合采用熱力方法開采的重質油藏。這種技術的機理只要是通過向地層注射反應溶液,讓其釋放出二氧化碳氣體,以來來降低原油黏度,實現提高原油采收率的目標。而微生物驅主要通過微生物來達到降低稠油黏度的目的,目前,微生物驅技術的成熟代表是微生物強化驅及微生物吞吐技術。

    四、三次采油技術的未來研究和發展方向

    上文所論述的四種三次采油技術對提高我國原油開采率起到了非常重要的作用,但是這幾種技術也存在明顯的不足,與我國當前油田開發的水平和要求還存在現實差距,還不能滿足當前油田大規模工業化開采的需求。因此,未來必須要加大研究,明確研究方向。首先,應充分分析各種采油技術的優缺點,深入挖掘優點。比如ASP技術低成本的優勢應該充分發揮,可以加大對ASP三元符合驅油的研究,研制出更具市場前景的表面活性劑。其次,加大對注氣驅和聚合物驅的研究。再次,堅持不懈地對新出現的微生物采油和地熱采油等節能技術進行研究,開拓出更有潛力的市場。

    結語

    綜上所述,三次采油技術是目前世界上應用比較廣泛的采油技術,通過對不同機理地三次采油技術的分析,我們可以清晰地看到不同技術的優缺點。針對當前原有資源緊張的現狀,必須要加大對三次采油技術的研究,必須要挖掘其優點,并改善其技術缺點,實現高效采油。

    參考文獻

    [1]眭純華,厲華,畢新忠.世界三次采油現狀及發展趨勢[J].國外油田工程,2010年12期

    第3篇:微生物研究方向范文

    目前,食品質量安全問題開始受到社會各界的高度重視,過去那種常見的化學檢測很難真正滿足食品檢測的需要。在這種需求的背景下,很多方便、精確、并且節約成本的檢測方法被人們發現推廣,廣泛應用于食品安全檢查工作,生物傳感器是一種更快速、敏感的檢測儀器,直接已經成為食品快速檢測技術的主要研究方向。生物傳感集成現代電子技術和生物技術為一體,是一種新的高科技產品,它的應用有著非常深遠的意義。

    生物傳感器的概述

    生物傳感器包含了現代科技技術,是一種標志性的技術,在采用傳感技術領域的所有功能中發揮重要作用,成為現代信息產業發展的重要支柱。生物傳感器主要是生物傳感元素特有的敏感性和特異性,于傳導的組合,并通過各種生物材料和代謝產品專門用于探測和識別的生物化學。生物傳感器被廣泛應用于生物醫學和食品信息的測試方面,將檢測和分子識別的特異性檢測的元素有效結合后進入生物活性物質,產生化學和物理反應,因此使用傳感器將其轉換為定量,可以處理多種信號類型,然后通過電路進行處理,最終實現對測量對象的有效檢測。

    從結構商看,生物傳感器包括識別部件和轉換部件。識別部件主要是生物個體細胞、生物體分析等,轉換部件主要為輔助部件,完成系統測量功能。生物傳感器有很多特點,操作簡單,選擇性好,可重復使用,檢測成本低,費用廉價。

    生物傳感器在食品污染檢測中的應用

    食品微生物的檢測。食品安全檢查非常復雜,生物傳感器的使用可以大大提高檢測速度和靈敏度分析,使整 個測試過程非常簡單。利用生物傳感器檢測的食品,其中包含幾個測試操作,微生物檢測是非常重要的,因為微生物產生的毒素本身造成嚴重威脅食品安全的,有很多食物中毒事件發生的原因都與微生物脫離不了關系,食品中微生物可以被生物傳感器良好的監測。近年來,國內外學者通過基因芯片分析致病細菌的食物,來檢測和識別各種特定的菌株,然后通過設計通用引物的方式擴張增加了細菌核糖體,直接放大和包含探測器的低密度芯片雜交,進行檢查的目的,從而發現檢測各種各樣的微生物。

    食品藥物殘留的檢測。近年來,人們對食品的健康和安全觀念是越來越重視,農藥和獸藥殘留在食物中引起人們更多的關注和擔憂,所以藥物殘留快速檢測食品已成為研究的發展方向。能充分利用生物傳感器,基于免疫原理的食品進行藥物殘留檢測工作,比如用單克隆抗體蛋白的方法將其固定在壓電晶體上的金電極表, 而被檢測物中的莠去津所具備的吸附效果將導致石英晶體振蕩頻率的明顯變化。因此根據頻率的變化來檢測的濃度測試材料,測試的下限可達到1.5ng/ml。通過這個實驗可以發現, 將莠去津固定在壓電晶體上測試的下限可以達到0.025ng/ml的標準。

    食品激素的檢測。通常在一些肉類食物更多的積累和殘留激素,采取這種激素檢測方法主要是免疫的方法。酶聯免疫吸附是一個極為重要的方式之一,是主要利用抗原和抗體的特異性免疫反應,通過酶催化來檢測食品中激素殘留。國內研究檢測食品中激素的殘留產生了一個更顯著的影響,相關研究人員根據競爭酶免疫反應的原則設計出食物激素殘留檢測傳感器,傳感器也成為乙烯雌酚傳感器。直接對酶標乙烯雌酚和抗體兩者的結合率進行檢測,即可得出食品當中所包含的乙烯雌酚的具體含量。

    第4篇:微生物研究方向范文

        關鍵詞:現代生物技術  廢水生物處理  生物修復  水處理劑

        0 引言 

        隨著工業的高速發展,水環境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境,制約著社會和經濟的進一步發展。因此,水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中,生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段,尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段,主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。

        1 現代生物技術的內容與特點

        現代生物技術是指以DNA 技術為先導,包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1,2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域,但它們之間又相互補充和銜接,形成一個完整的體系。

        生物技術的特點大致有[3]:①以生物為對象,不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用;②在常溫、常壓下進行,過程簡單,可連續化操作,并可節約能源,減少環境污染;③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑;④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題;⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。

        2 現代生物技術在廢水處理中的應用  

        廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化,從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速,好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟,所以,這里只介紹固定化等新興技術。

        2.1 固定化微生物技術 固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質,一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術,將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上,投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中,處理印染廢水,結果表明:出水色度極低,處理后的水可回用[4]。

        2.2 生物強化處理技術 為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有:①高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理,加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法,是在普通活性污泥中加入無機鹽,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉),形成生物鐵絮凝體活性污泥,具有高濃度活性污泥法的特點,主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產生協同增效作用。在該系統中,每g活性炭去除 1~3gCOD ,分解廢水毒性能力明顯增強,同時提高脫氮水平。

        2.3 生物反應器技術 生物反應器技術,是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器,其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體,有利于微生物附著生長形成生物膜,供氣或供給的其他反應條件優越,污染物具有充分的時間與微生物接觸,有利于增強微生物的分解代謝能力。目前,2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低,造價較高,但其管理方便 ,運行費用低,所以歐美地區約有 7%的污水處理廠采用該技術[6]。

        3 生物修復技術

        生物修復技術[7]是利用生物,特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解,但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程,常常采用許多強化措施,使自然生態系統維持原狀的前提下,使受污染的環境得以修復。研究表明 ,生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點:①經濟,僅為物化法30%-50%;②對環境影響小,不產生二次污染,遺留問題少;③最大限度地降低污染物的濃度;④修復時間較短,就地修復,操作方便。

        生物修復中主要涉及兩大問題,即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平,需發展鑒定微生物的分子生物技術,以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。

        4 微生物水處理劑

        微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面:①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑,已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用,為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發,已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向,主要有兩大類:一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物;另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術,通過微生物發酵,抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑,這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好,成本低,無二次污染等。目前,已篩選出19種具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8 種,細菌5種,放線菌5種,酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展,微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。

        現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為,今后應從四個方面進行深入研究:①分離、篩選和培養高效降解菌,利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物;②構建高效反應器,優化運行條件,探索新技術新方法;③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑;④著力實踐和推廣生物修復示范工程,為生態環境建設提供有力的技術支持。

        參考文獻:

        [1]李亞一.生物技術[M].北京:中國科學技術出版社.1994.1.

        [2]王凱軍.發達國家環境生物技術研究規劃簡介[J].給水排水.1996.22(9):7-9.

    第5篇:微生物研究方向范文

    【關鍵詞】微生物 實訓室 管理

    【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)11-0171-01

    隨著微生物在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,人們的起居生活以及一些重要生產活動幾乎都離不開微生物,人們對微生物的了解與研究也越來越重要。高職院校微生物實訓室是了解和研究微生物的重要場所,因此研究和探討微生物實訓室管理顯得愈發重要[1]。

    1.高職院校微生物實訓室現狀

    高職院校微生物實訓室是進行學生實訓和科研的重要場所,目前主要承擔以下實訓課程:《食品微生物基礎與檢驗技術》、《微生物應用技術》、《動物微生物》、以及《食用菌生產技術》和《發酵生產技術》相關微生物實訓部分。在實訓老師的指導下學生可以掌握認識常規微生物,對微生物進行涂片、染色、鏡檢、培養、鑒定、篩選、藥敏等不同實訓操作技能。由于微生物學是一門基礎學科,一般在教學計劃上都安排在第一學年,此階段的學生對微生物知識掌握較少,所以在實訓操作過程中對自己的保護意識淡薄,加之對微生物實訓室各規章制度理解不深,少數實訓室管理人員管理意識不強,實訓室布局不科學,安全措施不到位,很容易引起微生物實訓室管理混亂,安全隱患突出,運作效率低下。因此建立一個合理布局、制度完善、管理科學的微生物實訓室顯得尤為重要。

    2.合理布局,提升微生物實訓室硬件建設

    高職院校微生物實訓室應具備以下基本硬件配制:準備間、緩沖間、接種間、培養間、菌種保藏間、觀察間以及學生教室。各房間做到水電齊全,建有通風排毒管道,接種間和培養間地面最好鋪上防塵膠,各操作臺盡量選用防潮、防火、耐腐蝕材料。必要儀器設備有:超凈工作臺、恒溫自動培養箱、恒溫水浴震蕩培養箱、不銹鋼自動高壓滅菌鍋、恒溫干燥箱、天平(0.1g、0.001g)、電爐、純水機、菌種保存冰箱。

    3.完善制度,加強微生物實訓室規章制度建設

    高職院微生物實訓室能健康、有序、高效運行都離不開一整套科學人性化規章制度。微生物實訓室各規章制度的建設有利于實訓室管理的規范化,常規化,也有利于增加操作人員的責任心。一套完整的管理制度包括以下幾項:《微生物實訓室規則》明確了實訓教師,實訓室管理人員及學生在實訓室中的權利和義務; 《實訓室安全制度》明確了實驗人員應對實訓室的門窗、水電,大型儀器、微生物廢棄物進行妥善管理。《儀器設備的管理制度》明確儀器設備使用規范[2]。

    4.科學管理,提高人員管理水平

    高職院校幾乎所有微生物實訓課都在微生物實訓室進行,這些實訓課所有前期準備工作都是由實訓室管理員準備,工作量大,任務重,責任大。所以必須提高對微生物實訓室管理人員的重視程度,加強對他們的師資培訓力度,提高管理水平,更好的服務于學院的教學工作和科研工作[3]。

    5.加強安全教育,深化安全意識,提高防范技能

    高職院校微生物實訓室安全問題主要集中在以下幾個方面:水電安全問題,大都是因為麻痹大意造成的;儀器設備使用安全問題,這方面主要是因為使用者沒有完全理解設備使用原理和方法,只知其一不知其二;實訓室廢棄物安全處理,微生物實訓室廢棄物不同于普通的生活垃圾,它可能帶有致病菌源,所以微生物實訓室的廢棄物都要經過高溫處理和消毒液處理后方才能丟棄[4]。

    綜上所述,高職院校微生物實訓室工作及其重要,但同時也很瑣碎和繁雜。在各項完備制度保障的前提下,加強實訓室管理人員的培訓提高其業務能力才能使高職院校微生物實訓室更好的服務于教學和科研。

    參考文獻:

    [1]崔伊濱,劉彥華.對高職院校實驗室管理模式的探討[J].江西科技師范學院學報,2003,(2):71-73.

    [2]鄒愛英,劉華,楊青霞.高校實驗室管理存在的問題及對策[J].教育與職業,2006,(26):34-35.

    [3]陳曦碧,陳為健.如何成為優秀的實驗室管理人員[J].福州師專學報(自然科學版),1999,19(3):55-56.

    [4]關洪斌,王曉蘭.分子生物學實驗室安全工作的實踐[J].實驗技術與管理,2005,22(10):152.

    第6篇:微生物研究方向范文

    論文關鍵詞:固定化微生物技術,污水處理,方法分類,載體

    由于固定化微生物技術可固定經篩選出的能降解特定物質的優勢菌屬,因此該技術的應用能使污水處理系統專一性、耐受性增強,處理效果穩定,運行管理簡單,降解效率明顯優于傳統。因此,近年來固定化微生物技術已成為各國學者研究的熱點課題,并且已有部分研究成果由實驗室走向實際應用階段。本文就現有的固定化微生物技術進行了分類,介紹了各種固定化微生物技術所常用的載體在污水處理中的研究與應用,對各種固定化微生物技術的優劣性和適用范圍進行了比較與總結,最后對該方法在污水處理中的實際應用進行了展望。

    1 固定化微生物技術及分類

    作者簡介:夏冰,(1985-),男,江西南豐,青島大學在讀碩士研究生,主要研究方向為環境生物技術。E-mail:meilisanzhu@yahoo.com.cn

    固定化微生物技術是從60年代開始發展起來的新型技術。固定化微生物技術是指用物理或化學方法將游離微生物細胞、動植物細胞、細胞器或酶限制或定位在某一特定空間范圍內,保留其固有的催化活性,并能被重復和連續使用技術。采用固定化微生物技術有以下優點:有利于提高生物反應器內微生物濃度和純度,縮短反應所需的時間,降低處理設施的工程投資和造價;有利于反應器的固液分離,反應易于控制,污泥產生量少;有利于除氮和除去高濃度有機物或其他難降解的有毒有害物質,可免除污泥處理的二次污染等。由于其在廢水處理方面的獨特優勢,在近十幾年獲得了迅速的發展。它已由原來的單一固定化酶、固定化微生物細胞發展到固定化動植物細胞、固定化細胞器、固定化原生質體、固定化微生物分生孢子以及酶與微生物細胞、好氧微生物與厭氧微生物的聯合固定化[1]等。

    目前固定化微生物技術的方法分類多種多樣,根據微生物細胞與載體的作用力及作用形式、微生物細胞被固定的狀態以及載體的性質將固定化微生物技術分為以下五類:吸附法、包埋法、交聯法、自固定化法和介質截留法。

    1.1吸附法

    吸附法在固定化微生物技術處理污水中是研究最早、應用較廣泛、技術也較成熟的方法。在大多數生物膜反應器啟動的早期,所應用的都是吸附法的原理。吸附法包括物理吸附和離子吸附兩類。物理吸附是使用高度吸附能力的硅膠、活性炭等吸附劑將微生物吸附到表面使之固定化;離子吸附則是根據微生物在解離狀態下因靜電引力的作用而固著于帶有相異電荷的離子交換劑上。該方法操作簡單,微生物固定過程對細胞活性的影響小,條件溫和。但這種方法結合的細胞數量有限,反應穩定性和重復性差,所固定的微生物數目受所用載體的種類及其表面積的限制[2],所以需要進行改進。同時微生物與載體間的吸附強度也不夠牢固,故載體的選擇是關鍵。

    1.2包埋法

    包埋法是將微生物細胞截留在水不溶性的凝膠聚合物孔隙的網絡空間中,通過聚合作用,或通過離子網絡形成,或通過沉淀作用,或改變溶劑、溫度、pH值使細胞截留。凝膠聚合物的網絡可以阻止細胞的泄漏,同時能讓底物滲入和產物擴散出來。包埋法又可分為高分子合成包埋、離子網絡包埋及沉淀包埋。該法操作簡單,對微生物活性影響小,可將微生物鎖定在特定的高分子網絡中,因此制作的固定化微生物小球的強度高。包埋法是目前制備固定化微生物最常用、研究最廣泛的方法。

    1.3交聯法

    交聯法是利用兩個或兩個以上的功能基團,使微生物菌體相互連接成網狀結構,即使功能基團直接與微生物細胞表面的反應基團如氨基、羥基等進行互聯,形成共價鍵而達到固定化的目的。使用該方法,微生物細胞間的結合強度高,穩定性好,經得起溫度和pH 值等的劇烈變化。但是由于在形成共價鍵的過程中反應條件過于劇烈,往往會對微生物細胞的活性造成較大的影響,而且適用于此類固定化的交聯劑大多比較昂貴,因而其在實際應用中受到一定的限制。

    1.4自固定化法

    自固定化法又稱為無載體固定化法,這種方法是一種全新的概念:在自絮凝顆粒形成過程中,同時形成了微生物的適宜生態環境,使之有利于微生物代謝之間的協調或者說有利于微生物之間生物信息的傳遞[3]。這種方法與其他的固定化方法相比,具有傳質擴散阻力小,細胞顆粒整體活性高,固定化方法簡單等優勢,將在環境工程中的污水處理領域得到廣泛的應用[4]。

    1.5 介質截留法

    介質截留法是通過特殊的孔網狀結構將酶、微生物或動植物細胞等固定截留在具有特定功能的載體內,或將酶、微生物或動植物細胞限制在一定的空間范圍內,微生物細胞不能透過此孔網結構,但底物和產物可以通過,從而實現廢水的生化反應和分離同時進行。介質截留法可以通過控制介質的孔徑選擇性的控制底物和產物的擴散,防止微生物細胞的泄露,可以使基質與微生物細胞充分接觸,從而有效的反應。所以介質截留法是一項很有發展前景的工藝。

    2 載體的特點

    要完成微生物的固定化,關鍵是要選擇一種合適的微生物載體。不同的固定化微生物技術方法需要不同種類的載體。雖然隨著材料學與生物學的不斷發展與結合,關于各種固定化微生物方法的最適載體有待進一步的研究與討論,但所有載體都應具備如下特點:(1)具有抗物理降解、抗化學降解、抗生物降解的穩定性,具有一定的機械強度和結構穩定性。在一定PH值和溫度下,不容易被破壞。(2)固定化方法簡單、易行,固定化條件盡可能溫和。(3)能夠控制固定化微生物顆粒的大小和孔隙度。(4)載體所使用的材料價廉易得,固定化成本低。(5)固定化系統使底物、產物和其他代謝產物能夠自由擴散。(6)載體對微生物來說是惰性的,不會損傷細胞。(7)單位體積的固定化系統擁有盡可能多的微生物,以便更好地起到生物催化作用。

    3 固定化微生物技術的展望

    各種固定化方面都有自身的優缺點,沒有一種在所有污水處理中都適用的方法,在實際應用中要根據污水水質、水力負荷、操作條件等情況選擇合適的方法。表一列舉了各種固定化方法的比較。

    表1 各種固定化方法的比較

    Table 1 the comparison of immobilized microorganisms manner

     

    性能        吸附法       包埋法       交聯法     自固定化法      介質截留法  

    固化成本         低          低         適中       低             適中             

    制備難度         易          適中       適中       易             適中             

    穩定性能         低          高         高         低             高               

    結合能力         弱          適中       強         適中           高               

    存活能力         高          高         低         適中           高               

    活性保留         高          適中       低         高             高               

    適用性能         適中        大         小         大             適中             

    第7篇:微生物研究方向范文

    關鍵詞:微生物誘導;礦物沉淀;自修復;耐久性 

    DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.073 

    1 微生物誘導修復的研究現狀 

    微生物誘導碳酸鈣沉淀的形成一般由兩種方法:(1)一種是厭氧微生物的酶化反應,即厭氧微生物新陳代謝活動能夠產生一種尿素酶,通過外界不斷的提供營養液(尿素和鈣離子),這種催化酶能夠將尿素水解為氨和二氧化碳,隨著生成物的不斷增加,溶液中的pH值會不斷的升高,當碳酸根離子遇到鈣離子時,就可以引起鈣離子以碳酸鈣的形式沉積。同時微生物細胞附近也為下一步碳酸鈣的沉積提供成核的地點;(2)另一種是好氧微生物的呼吸作用自我修復,即通過將微生物、營養液、水泥漿等同時攪拌成混凝土結構,在混凝土裂縫沒有形成以前,微生物處于休眠狀態。一旦裂縫形成,混凝土結構中進入水和空氣后,微生物就會進行有氧呼吸作用,將氧氣轉化為二氧化碳,二氧化碳與混凝土結構的鈣離子結合,最后生成碳酸鈣沉積物。 

    1.1 厭氧微生物誘導沉淀的研究現狀 

    (1)誘導沉淀的成分及性能的研究。Ramakrishnan等通過對厭氧微生物誘導后的產物進行(SEM)電鏡掃描和X射線衍射(XRD)分析得出沉積物為方解石。同時對修復后的試件進行抗酸、抗堿、凍融循環和干縮循環試驗,得出的數據顯示試件的耐久性得到了顯著的加強。 

    黃琰等將巴斯德芽孢桿菌培養基與無菌培養基的進行對比試驗來處理石英砂,通過X-射線衍射分析和掃描電鏡分析得出,通過有菌培養液處理后的石英砂表面有方解石晶體生成,同時在方解石晶體表面附著有巴斯德芽孢桿菌。 

    (2)溫度、PH、溶液濃度、緩沖溶液等對微生物誘導沉積物的影響。Tittelboom K V等通過對混凝土結構抗滲的研究,得出了緩沖溶液硅膠對微生物在混凝土結構中的存活起著關鍵作用,緩沖溶液硅膠的存在可以使得微生物適應高堿性環境,從而可以有效的提高修復材料的耐久性能。通過超聲檢測得出,微生物修復后的混凝土結構超聲檢測的聲時明顯低于無微生物混凝土結構檢測聲時。熱量分析也證實了緩沖溶劑硅膠的存在對微生物的存活起著重要作用。 

    Navneet Chahal等的室內研究表明,細菌改性硅灰混凝土抗壓強度的提高是因為活性細菌催化作用下產生的沉淀,進入了混凝土的裂紋和空洞里。通過不同濃度有菌試驗和無菌試驗,5%硅灰含量和10%硅灰含量對比試驗及耦合試驗得出,28天標準養護的抗壓強度,10%硅灰+ 105 cells/ml菌體濃度的抗壓強度提高最多38.1Mpa(無菌試驗5%硅灰含量混凝土抗壓強度為28Mpa)。通過X射線分析和掃描電鏡觀察,添加硅灰的含菌體混凝土抗滲透性效果顯著。 

    黃琰等通過單因素影響的試驗方法分別通過鈣離子濃度、溫度和外添加劑鎳離子含量對誘導產物的產量作了研究。單因素試驗分別得出當鈣離子濃度為0.0252mol/L、溫度為30℃時,方解石產量最高。同時,鎳離子含量的多少與方解石產量成反比。 

    1.2 好氧微生物誘導沉淀的研究現狀 

    對好氧微生物自修復研究比較全面的荷蘭代爾夫特大學的Henk M. Jonkers對微生物的存活率、強度增長進行了研究。 

    Jonkers等從堿性土壤中提取球形芽孢桿菌(耐堿菌種),將培養過的菌種與乳酸鈣營養液和混凝同澆注,通過MPN觀察,該菌種在澆筑完成第9天細菌存活量為1.6×106/cm3、第22天細菌存活量為0.35×106/cm3、第42天細菌存活量為0.25×106/cm3、四個月后細菌存活量為0.5×103/cm3。通過與無菌構件比較,混凝土構件的抗壓強度下降了10%,通過MIP分析可以得出在調整細菌用量的基礎上,裂縫產生7天后,微生物能對混凝土裂縫進行修復,而28天后隨著微生物數量的減少,產生的碳酸鈣的量也逐漸減少,再次產生裂縫后,修復效果不理想。 

    2 微生物修復技術進一步研究所要解決的問題 

    2.1 培養基、微生物、緩沖溶液等和水泥基的兼容性 

    微生物含量的多少直接影響裂縫的修復效果。很多研究表明,微生物含量過多會影響混凝土結構性能,而微生物過少,在需要修復的部位不存在微生物或者微生物含量過少,就會最終影響裂縫的修復。同理,如果在需要修復的部位營養液不足,也會對裂縫修復產生影響。緩沖溶液可以有效的控制微生物作用環境的PH,因此緩沖溶液的多少對微生物的存活量等有較大的影響。 

    2.2 微生物混合溶液對混凝土耐久性的進一步研究 

    厭氧微生物作用下混凝土的耐久性主要是以礦物沉積為研究方向,這方面所做的試驗工作比較多。好氧微生物作用下混凝土的耐久性研究較少,好氧微生物通過呼吸作用產生二氧化碳,會與混凝土中的Ca(OH)2結合,因而降低了混凝土中的堿性,這對鋼筋的保護作用是不利的,但微生物在混凝土結構內部的呼吸作用又可以消耗內部的氧氣和部分水分,這對保護鋼筋又是有利的,這就需要對好氧自修復混凝土的耐久性,特別是對鋼筋的保護作用作進一步的研究,已達到對鋼筋保護的最佳方案。 

    3 微生物修復技術應用的展望 

    大量的實驗研究表明,微生物誘導碳酸鈣沉積物可以成功的應用在修復混凝土表面裂紋上。大量的礦物沉積是由于微生物的誘導后產生的,因此與傳統意義上的高分子補漏相比能夠更有益于環境的保護。厭氧微生物修復技術實驗室研究階段技術已經比較成熟,應用到工程上不僅要確定成分的最優比,而且還要考慮經濟效益。混凝土結構需要有較長的使用年限,在混凝土服役期間,如果好氧微生物的自修復技術能夠成功的應用到工程上,這對混凝土結構修復技術有著重要的意義,因為這不僅可以實現舊建筑物的自我修復,又可以實現新建建筑物的智能修復,因此好氧微生物的自修復的應用有著廣闊的應用前景。   本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一論 文 網專業教育教學論文和以及服務,歡迎光臨dYlw.nET

    參考文獻: 

    [1]Willem De Muynck, Nele De Belie,Willy Verstraete. Microbial carbonate precipitation in construction materials: A review[J]. Ecological Engineering. 2010,36:118-136 

    [2]袁雄洲,孫偉,陳惠蘇.水泥基材料裂縫微生物修復技術的研究與進展[J].硅酸鹽學報,2009,37(01):160-170. 

    第8篇:微生物研究方向范文

    關鍵詞:可降解;生物膜載體;水處理

    中圖分類號;F407.61 文獻標識碼:A

    引言

    目前,我國水處理技術的不斷進步,以及國家對環保事業的日益重視,大大促進了各種新型的水處理填料的研究、開發與應用,可降解生物膜載體是其中最具潛力者之一。今后,生物膜載體的發展方向將不僅僅是提高效率、優化性能,而且也在滿足環境要求、防止二次污染、高效利用能源等方面。在特定的條件下,可降解生物膜載體通過一定的時間后能被附著在其表面的細菌、霉菌、原生動物、后生動物等各類水處理微生物降解,其自身分子量逐漸變小,最終代謝成CO2和H2O,而不會產生生物膜載體殘渣,從而解決了水處理填料殘渣對環境的二次污染問題。因此,國內外對可降解生物膜載體在水處理中的應用的研究逐步深入。

    目前,實驗室研究和工程應用中的可降解生物膜載體的種類較多,各自特性有較大差異。本文著重探討了可降解生物膜載體的基本特性,介紹了其類別和研究現狀,并對可降解生物膜載體今后的研究方向進行闡釋。

    1 可降解生物膜載體的基本特性

    首先,可降解生物膜載體應具備傳統生物膜載體的基本特性:(1)比表面積大、孔隙率高并且不易堵塞。生物膜載體通常含有充足的內外表面積,可為微生物提供棲息和繁殖所需的載體表面和生存空間,維持生物膜反應器內較大生物量和生物多樣性。生物膜載體上附著的生物量是隨著比表面積和孔隙率的增大而增多的,而生物量的增多又可以提高反應器可承受的最大有機負荷量。(2)易流化。孫廣路[1]等研究了生物膜載體在移動床生物膜反應器(MBBR)運行中的堆積現象,獲得了MBBR的填料分布方程,證明了生物膜載體易流化的重要性。(3)無毒害作用。生物膜載體必須保證運行過程中不會分解出抑制微生物正常生長的有害物質。(4)價格低廉且易于取材。(5)機械強度大。生物膜載體的機械強度應能保證其在使用周期中的壽命和穩定性。

    除此之外,針對傳統生物膜載體使用后含有大量有毒有害物質,通常的焚燒、填埋等垃圾處理方法難于去除,使載體殘渣及有害物質長期存在于自然界中,造成環境的二次污染現象,可降解生物膜填料可在一定使用期后自發地或在附著微生物產生的活性降解酶作用下降解為簡單小分子物質,這些小分子物質可作為微生物的營養物質被分解吸收,從而不會導致二次污染。

    2 可降解生物膜載體的分類

    目前,可降解生物膜載體的研究對象主要有三類:(1)天然高分子生物膜載體;(2)聚酯類可生物降解聚合物(BDP)生物膜載體;(3)改性可降解塑料生物膜載體。

    2.1 天然高分子生物膜載體

    天然高分子生物膜載體的生產原料十分容易獲得且價格較低廉,同時,由于其來自于自然環境,具有對微生物無毒害作用,傳質性能好,可完全被生物降解等優點,但天然高分子生物膜載體也普遍存在著強度較低,壽命短的問題。近年來,研究較多的天然高分子生物膜載體有纖維素、殼聚糖、海藻酸鈉等。

    纖維素是植物細胞的主要成分,是由葡萄糖組成的大分子多糖,不溶于水及一般有機溶劑,是適合生物膜附著的理想載體。趙薇等[2]對比研究了未改性、交聯、交聯且陽離子化纖維素生物膜載體的性能,各種環境因子對纖維素的降解,以及對生物膜生長的影響情況。研究結果證明對纖維素生物膜載體進行交聯或者陽離子化,均可以降低載體降解的速度。同時,陽離子化還會促進附著的生物膜的形成和生長。李斌等[3]利用農業廢棄物(玉米芯、棉花、稻殼以及稻草)為反硝化碳源濾料,對比研究了這4種天然高分子生物膜載體的靜態釋碳量和質量、長時間的生物脫氮效果和微生物的附著特性。結果表明:相比較下,玉米芯載體在運行初期可以溶出較多的有機物質,從而促進微生物的附著和生物膜的繁殖生長。同時,這4種天然高分子生物膜載體中玉米芯表現出的長時間的生物脫氮效果最好。

    殼聚糖是一類天然的堿性多糖,其前身甲殼素在自然界中具有豐富的儲量,僅次于纖維素。殼聚糖具有可生物降解性、較好的生物親和性、易改性和易固定化等諸多有利于作為生物膜載體的特性。20世紀90年代以來,以殼聚糖為生物膜載體的微生物固定化技術得到廣泛研究。肖湘竹等[4]利用殼聚糖制備固定化厭氧污泥微球,研究了上流式厭氧污泥床反應器對TNT廢水的處理,TN的去除率為75.76%~94.76%,達到了良好的處理效果。

    Ettayebi等[5]在研究處理含酚廢水時采用了海藻酸鈣珠體作為假絲酵母菌的載體,24小時COD、一元酚和多元酚去除率分別為9.7%、69.2%和55.3%,處理效果良好。同時,微生物載體可促使假絲酵母菌的最大活性期達到5個月。

    2.2 聚酯類可生物降解聚合物生物膜載體

    合成型聚酯類生物膜載體是最常見的可生物降解有機合成聚合物生物膜載體。該類生物膜載體主要采用植物為原料,通過發酵生產制取。其中,聚羥基脂肪酸酯(PHA)可降解生物膜載體在近20多年來得到迅速發展。

    蘇彤等[6]以PHA為碳源和生物膜載體,研究其去除地下水中硝酸鹽的影響因素。結果表明:在一定條件下,PHA為生物膜載體能有效地去除地下水中的硝酸鹽,且可以提高生物膜對pH的適應能力。董明來等[7]在構建反硝化生物膜反應器用以研究反硝化效果及生物膜上微生物的組成時,采用了一種新型的可生物降解的聚合物――聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作為反硝化碳源和微生物附著生長的載體。研究結果表明:利用該生物膜載體構建的反應器脫氮效果顯著,并且可以表現出良好的抗沖擊負荷能力;并進一步研究了以PBS為碳源和生物膜載體的序批式生物膜反應器對含鹽水體的異養反硝化過程。結果表明:PBS具有良好的可生物降解性和顯著的去除硝態氮的能力,可以作為處理低C/N含鹽廢水較理想的反硝化碳源。

    2.3 改性可降解塑料生物膜載體

    過去的研究認為:聚烯烴類如聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)由于具有疏水性、高摩爾質量、并且缺乏能被微生物利用的官能團,因而生物降解十分困難。然而,隨著研究的深入,許多研究者發現原本不可降解的聚烯烴塑料經過特定的改性處理后可以具有一定的生物降解性能,獲得可生物降解塑料生物膜載體。其原理是采用一定方法在聚烯烴分子上引入易降解的基團、易斷裂的化學鍵、易轉移的基團或原子,或分子上連接或整體成分上摻合一些微生物可吞噬的成分如淀粉、殼聚糖等。

    3 展望

    目前,對可降解生物膜載體在水處理中的應用的研究正在逐步深入的過程中,其應用前景十分廣泛,但距投入工程實踐的應用中尚需一定時間,仍有許多問題亟待解決:(1)對于上述三類可降解生物膜載體的降解機理尚未被完全解釋清楚;(2)如何解決載體材料的成本與生物可降解性之間的矛盾;(3)如何實現可降解生物膜載體降解速度的精確控制;(4)目前可降解生物膜載體在水處理中的應用仍局限于反硝化等某些特定的處理過程,如何拓展其在水處理其他領域應用等。

    參考文獻

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    第9篇:微生物研究方向范文

    [關鍵詞]三次采油;化學驅;驅油

    中圖分類號:TE357 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)40-0031-01

    石油是一種重要的戰略資源,對石油進行加熱煉制,利用石油中各成分沸點的不同,將他們進行分離,可以得到汽油、柴油、煤油、油、石蠟、瀝青等資產品,這些產品都對人們生產生活起著重要作用,所以石油對國家經濟水平的發展與人民生活水平的提高具有重要作用。然而石油資源并不是取之不盡,用之不竭的,隨著勘探開發程度的加深,開采難度會逐步加大,因此提高石油采收率不僅是石油工業界,而且是整個工業界普遍關心的問題。基于此,探討油田采油技術意義重大。

    1.三次采油技術綜述

    按照油田開采方式的不同,石油開采技術可以分為一次采油,即原始底層壓力采油;二次采油,利用注水平衡的壓力進行采油;三次采油,即用化學的物質來改善油、氣、水及巖石相互之間的性能開采出更多的石油,稱為三次采油。三次采油采取物理――化學方法,改變流體的性質、相態和改變氣――液、液――液、液――固相間界面作用,擴大注人水的波及范圍以提高驅油效率,從而再一次大幅度提高采收率。

    一次采油是指依靠油藏的天然能量自噴采油的方式,這種方式最簡單經濟,但采收率也很低;二次采油是指在油藏能量不足的情況下,通過注水來補充地層能量,從而增加原油采出量的方法,與一次采油相比,二次采油投資增加,技術也變得復雜,但是采收率也比一次采油能提高15%-20%;三次采油是針對二次采油后期,由于注水使得含水達到一定程度,不能再進行注水開發油藏的情況下所進行的一種強化采油技術,一般有注化學劑、氣體、熱采和微生物等方式。

    三次采油技術提高了原油采收率的主要原理是:是通過注入水中的化學試劑,來大幅度降低油水接口張力,增加注入水的粘度,從而降低油水流度比,提高滲透率,擴大油層宏觀和微觀波及體積,進一步驅替水驅殘余油,大幅度降低剩余油飽和度,提高驅油效率和原油采收率。

    2.采油技術的機理分析

    三次采油技術方法眾多,依據油層開采特點的不同,世界范圍內廣泛使用的三次采油技術主要有四種:①化學驅;②熱力驅;③氣驅;④微生物驅。

    2.1 化學驅分類。化學驅被廣泛應用在稀油油藏的開采中。根據所使用化學方法的不同,化學驅也可以分為幾種類型,常見的有堿驅、聚合物驅和ASP驅油法。原油中含有石油酸,如果使用堿,就可以讓二者發生化學反應,這樣就可以生成表面活性劑,通過其可以改變油水界面的張力,并能夠達到驅油的目的。也就是所謂的堿驅。在原油采收中,如果能增大水的波及系數,那么也可以提高采油采收率。而通過聚合物驅可以輕松實現這一目標,也就是所謂的聚合物驅。此外,在采油中,怎樣能夠降低成本,實現低投入、高采收一直是研究的重點。利用ASP驅油法可以讓堿和聚合物以及表面活性劑之間產生增效性與互補性,這樣也來就可以提高復配增效率,可以達到降低成本的目的。

    2.2 熱力驅。熱力驅其機理是可以增大油藏的溫度,這樣就可以降低原油的粘度,采用熱力驅油法時,熱量產生的地點不同,一種是將熱流體由地面經井筒注入到油層中,一種是熱量產生于油層內部,以火燒油法為典型代表,其將熱流體連續的從某些井注入油層內,然后從其他油井產油。熱力驅法不但能減小流動阻力,而且還能提供驅油動力。

    2.3 氣驅。注氣法主要針對高含水油藏、非均質油藏以及不適合熱采的重質油藏,在這些油藏中注入二氧化碳來達到采油的目的。二氧化碳采油技術的原理是向地層中注入反應溶液,使其在油藏條件下充分反應而釋放出二氧化碳氣體,二氧化碳溶解于原油之中,降低原油黏度,從而達到提高原油采收率的目的。

    2.4 微生物驅。法利用微生物來增大原油采收率可大大提高油田原油產量,并能起到減緩腐蝕和控制原油硫含量等目的,對優化地層滲透率,減緩水錐和氣錐等現象具有重要顯著作用。近年來,微生物法發展很快,已成為化學法、熱力法、注氣法后的第四大提高原油采收率的方法。微生物驅油技術未來發展方向主要體現在三方面:①微生物調剖驅油;②激活油藏微生物驅;③激活油藏微生物驅。

    3.三次采油技術的發展趨勢

    目前,我國石油進口額逐年增加。三次采油技術雖然反正迅速,但是還極不成熟。繼續對三次采油技術深入研究,提高我國的原油采收率,從而降低石油進口額,促進我國經濟發展。因此,進一步加大對提高采收率的新技術的研究是勢在必行的。ASP三元復合驅油效率高,成本低,具有廣泛的應用前景,是三次采油技術的發展方向之一。應重點從兩方面進行研究:一是從驅油原理上進一步探索,二是要研制開發廉價高效表面活性劑,提高采收率,降低成本。生物表面活性劑是微生物在代謝過程中的產物,包括糖脂、脂蛋白、中性類脂衍生物等,這些微生物有較強的表面活性,能大幅度降低油水界面張力,從而提高采收率。所以微生物驅油法也是三次采油法的重點發展方向之一。MD膜驅法是以水溶液為傳遞介質,通過MD膜驅劑分子作用于巖石表面,從而來來提高原油采收率和驅油效率。這也是未來研究深挖的采油方法之一。二氧化碳本身的物理化學特性,決定了利用二氧化碳驅油可以降低原油界面張力,減少阻力;降低原油粘度,使原油體積膨脹;萃取和汽化原油中的輕質烴;壓力下降造成溶解氣驅;酸化解堵作用;由于二氧化碳比一般烴類氣體易溶于水,而且其在原油中的溶解度大于其在水中的溶解,二氧化碳可以從水溶液中轉溶于原油中。以上特性決定了利用二氧化碳進行驅油,也是未來的研究方向之一。

    4.結語

    結語綜上所述,三次采油技術是目前世界上應用比較廣泛的采油技術,通過對不同機理地三次采油技術的分析,我們可以清晰地看到不同技術的優缺點。針對當前原有資源緊張的現狀,必須要加大對三次采油技術的研究,必須要挖掘其優點,并改善其技術缺點,實現高效采油。

    參考文獻

    [1] 楊海龍,卓興家. 三次采油技術的現狀及發展趨勢[J].內蒙古石油化工,2010,(22).

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