微膠囊法固定阿特拉津降解酶及其特性研究.pdf

1、在全球范圍內(nèi)，阿特拉津已經(jīng)成為嚴(yán)重危害生態(tài)平衡的重要農(nóng)業(yè)污染物，尤其是在中國(guó)東北黑土區(qū)，這不僅僅是因?yàn)榘⑻乩驅(qū)谕镣寥拉h(huán)境本身造成的毒害，更重要的一方面是由于在東北寒冷地區(qū)，土壤中的降解阿特拉津微生物受到外界極端寒冷環(huán)境的限制。因此本文以阿特拉津降解酶的固定化材料為研究對(duì)象，運(yùn)用微膠囊制備工藝，從微膠囊的形態(tài)結(jié)構(gòu)，物理性能，微膠囊固定化阿特拉津降解酶的降解率及安全性能等多方面考察微膠囊固定化阿特拉津降解酶的特性，為能合理高效降解污染物

2、，而不帶來二次環(huán)境污染提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下:
　　 (1)利用顯微鏡，掃描電鏡，原子力顯微鏡及比表面積分析儀等大型儀器對(duì)添加不同材料的微膠囊進(jìn)行觀察。觀察結(jié)果分析表明:添加二價(jià)金屬鈷離子可以明顯提高微膠囊的機(jī)械強(qiáng)度;而羧甲基纖維素鈉的加入，不僅提高了海藻酸鈉-殼聚糖材料的均勻度，同時(shí)在內(nèi)部出現(xiàn)了多孔復(fù)膜的現(xiàn)象，并通過孔徑分布分析，此微膠囊的孔徑集中在可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大小為酶的包埋。
　　 (2)對(duì)制備的微膠囊固定化阿特拉

3、津降解酶從極端溫度，重復(fù)使用次數(shù)，貯存穩(wěn)定性方面入手，以阿特拉津降解率為考察目標(biāo)，在體系中進(jìn)行了微膠囊固定化阿特拉津降解酶的特性研究。結(jié)果表明，在優(yōu)化過程下，由正交試驗(yàn)中優(yōu)化制備的3種微膠囊固定化阿特拉津降解酶在28 d依然保持45％降解率，這較游離酶有10％的降解率有較大的提高，說明固定化酶可以實(shí)現(xiàn)在寒地黑土中的應(yīng)用，同時(shí)提高了重復(fù)使用次數(shù)，可以高達(dá)5次，并維持49％的阿特拉津降解率和貯存28d。
　　 (3)氯仿熏蒸提取法，

4、測(cè)定微膠囊固定化阿特拉津酶對(duì)阿特拉津污染土壤模擬試驗(yàn)條件下，土壤中微生物生物量碳、氮、磷隨修復(fù)時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程微膠囊固定化阿特拉津降解酶的加入可以緩和阿特拉津處理對(duì)黑土微生物活性的影響，這恰恰從側(cè)面說明此固定化酶對(duì)阿特拉津具有降解效果。
　　 (4)土壤阿特拉津降解率和土壤細(xì)菌多樣性動(dòng)態(tài)變化分析
　　 28d時(shí)固定化酶對(duì)阿特拉津的降解率高達(dá)70％，而游離酶和空白對(duì)照組對(duì)土壤中阿特拉津的

5、降解率保持在30％和15％。說明該固定化酶可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效降解阿特拉津的目的。同時(shí)在在DGGE圖譜和相似度分析，在整個(gè)修復(fù)過程中，添加游離酶、固定化酶及污染處理土壤中的微生物圖譜所顯示的優(yōu)勢(shì)種屬幾乎沒有變化，各處理樣品細(xì)菌多樣性組成沒有顯著差異。結(jié)合固定化酶對(duì)土壤中阿特拉津的去除效果，說明本文所采用的修復(fù)方法具有較好的生態(tài)安全性。
　　 總之，本研究制備了微膠囊固定化阿特拉津降解酶，羧甲基纖維素鈉和金屬鈷離子的加入大大提高了微膠