生物表面活性剂及其在环境工程中的应用

降解，修复受重金属污染的土壤等，并对今后的研究方向做了探讨。论文联盟www.LWLM.com编辑Banat[3]从油泥污染的土壤中分离得到两表 生物表面活性剂的种类及其生N、PMg2+、Fe2+的浓度以及培养条件(pH、温Davis[5]在成批培养枯草芽孢杆菌时发现，在溶解氧耗尽和限氮条件下可得最大浓度(439.0mg/L)的莎梵婷。Kitamoto[6]利用南极假丝酵母的休止140g/L。发酵法生60%，这是生物表面活性剂Kuyukina[7]利用甲基-叔丁10mg/L物表面活性剂的一种新方法。Lin[8]30000Da3等[9]71.4%。鼠李糖脂的提取90%的成品，收率达用生物法处理废水时，重金属离子对活性污泥中的微生物菌群常会产生抑制或毒害作用，因此，在用生物法处理含重金属离子的废水时须进行预处理。当前，常用氢氧化物沉淀法除去废水中的重金属离子，但其沉淀效率受氢氧化物溶解度的限制，应用效果不甚理想；浮选法用于废水预处理时又常因所用浮选捕收剂在其后续处理过程中难降解(如化学合成表面活性剂十二烷基磺酸钠)，易产生二次污染而受限制，因此，有必要开发易生物降解、对环境无毒害的替代品，而生物表面活性剂恰好具有这一优势。但是，国内外对这一方面的应用研究很少，直到最近才有报道。Zouboulis等[10]研究了生物表面活性剂作为捕收剂除去广泛存在于工业废水中的两种有毒金属离子：Cr4＋Zn2＋。结果表明,莎pH4Cr4＋αFeO(OH)Cr4＋与FeCl3•6H2OCr4＋(50mg/L)100%；pH6Zn2＋(50mg/L)96%，而在相同50%左右2080Harvey[11]将ExxonValdez提高烷烃的降解速率。Noordman[12]研究了不同类型表面活性剂对十六烷的降解作用,三种假说：(1)[15]。(2)合物促进多环芳烃的降解[16]。(3)通过形成生物膜促进多环芳烃的降解Hg壤。Torrens[20]Cd54%。Mulligan[21]0.25%5d，Cu70%。Mulligan[22]Cu、Zn染的沉积物。三种生物表面活性剂对重金属的去除效果都不同：0.5%Cu65%；4%Zn60%；而莎梵婷对15%6%。并研究了重金属在沉积物中赋存形态量的变生物表面活性剂在石油、化工、医药、化妆品、食品等行业也有广泛的应用，因而其市场前景广阔。目前，生物表面活性剂的研究大多还处于实验室或模拟实验研究阶段，其主要原因就是生产成本还很高，和化学合成表面活性剂相比还没有明显的竞争优势，在污染物的治理应用中受到限制。为了早日实现生物表面活性剂的大规模工业化生产，提高实际应用程度，今后的研究将着重于以下三个方面：(1)选育能以廉价碳源为底物、产量高Benincasa[23]利用生产向日葵油过程中产生的废物皂料为唯一碳源成批培16g/L)。(2)求较高的应用场合应设计经济有效的产物分离纯化方法。将其二次开发产品应用于化妆品、食品、制药等行业，能在一定程度上抵消生物表面活性剂的高生产成本。(3)研究生物表面活性剂生产菌降解有机污染物的作用机制，明确生物表面活性剂在污染现场的作用过程，使之在直接应用发酵液进行生物修复时能快速、有效降解污染物KosaricN.Biosurfactants：production，properties，applications.NewYork：MarcelDekker，1993.66～97KosaricN.Biosurfactants：production，properties，applications.NewYork：MarcelDekker，1993.330～37BanatIM.The isolationofathermophilicbiosurfactantproducingBacillussp.Biotechnol.Lett.,1993，15：591～59MulliganCN，YongRN，GibbsBF.Surfactant-enhancedremediationofcontaminatedsoil：areview.EngineeringGeology，2001，60：371～38DavisDA，LynchHC，VarleyJ.TheproductionofSurfactininbatchculturebyBacillussubtilisATCC21332isstronglyinfluencedbytheconditionsofnitrogenmetabolism.EnzymeandMicrobialTechnol.，1999，25：KitamotoD，IkegamiT，SuzukiGT，etal.Microbialconversionofn-alkanesintoglycolipidbiosurfactants，mannosylerythritollipids，byPseudozymas(CandidaAntarctica).Biotechnol.Lett.，2001，23：1709～171KuyukinaMS，IvshinaIB，PhilpJC，etal.RecoveryofRhodococcusbiosurfactantsusingmethyltertiary-butyletherextraction.J.MicrobiologicalLinSC，JiangHJ.RecoveryandpurificationofthelipopeptidebiosurfactantofBacillussubtilisbyultrafiltration.Biotechnol.Techniques，DavisDA，LynchHC，VarleyJ.TheapplicationoffoamingfortherecoveryofSurfactinfromB.subtilisATCC21332cultures.EnzymeandMicrobialZouboulisAI，MatisKA，LazaridisNK，etal.Theuseofbiosurfactantsinflotation:applicationfortheremovalofmetalions.MineralsEngineering，2003，16：1231～123HarveyS，ElashiI，ValdesJJ，etal.EnhancedremovalofExxonspilledoilfromAlaskangravelbyamicrobialsurfactant.Biotechnol.，1990，NoordmanWH，WachterJHJ，BoerGJde，etal.TheenhancementbysurfactantsofhexadecanedegradationbyPseudomonasaeruginosavarieswithsubstrateavailability.J.Biotechnol.，2002，94：195～21RahmanKSM，BanatIM，ThahiraJ，etal.Bioremediationofgasolinecontaminatedsoilbyabacterialconsortiumamendedwithpoultrylitter，coirpithandrhamnolipidbiosurfactant.BioresourceTechnol.，2002，81：25～3RahmanKSM，RahmanTJ，KourkoutasY，etal.Enhancedbioremediationofn-alkaneinpetroleumsludgeusingbacterialconsortiumamendedwithrhamnolipidandmicronutrients.BioresourceTechnol.，2003，90：159～16DezielE，PaquetteG，VillemurR，etal.BiosurfactantproductionbyasoilPseudomonasstraingrowingonpolycyclichydrocarbons.Appl.Environ.Microbial，1996,62：1908～191ChandrasekaranR，RadhaA.Meleculararchitecturesandfunctionalpropertiesofgellangumandrelatedpolysaccharides.TrendsFoodWickLY，ColangeloT，HarmsH.Kineticsofmass-transferlimitedbacterialgrowthonsolidPAHs.Environ.Sci.Technol.，2001，35：354～36WickLY，Ruizde，MunainA，etal.ResponsesofMycobacteriumsp.LB501TtothelowbioavailabilityofsolidJohnsenAR,KarlsonU.EvaluationofbacterialstrategiestopromotethebioavailabilityofpolycyclicaromaticTorrensJL，HermanDC，Miller-MaierRM.Biosurfactant(Rhamnolipid)sorptionandtheimpactonrhamnolipid-facilitatedremovalofCadmiumfromvarioussoilsundersaturatedflowconditions.Environ.Sci.Technol.，1998，MulliganCN，YongRN，GibbsBF，etal.MetalremovalfromcontaminatedsoilandsedimentsbythebiosurfactantMulliganCN，YongRN，GibbsBF.Heavymetalremovalfromse