水中亚硝酸盐的微生物处理方法研究(2)
3.4.4 正交试验法对固定化细胞处理亚硝酸钠工艺的优化 14
3.4.5 固定化细胞的重复利用 16
3.5固定化细胞的活菌计数 16
3.6 固定细胞的收集 17
4结论 17
5展望 17
致谢 19
参考文献 20
1前言
1.1 亚硝酸盐概述
亚硝酸盐是一类无机化合物的总称，它含有亚硝根离子NO2-。亚硝酸盐最常见于腌制的肉制品、泡菜及变质的蔬菜中，一旦食用这些亚硝酸盐含量较高的食物或误将工业用亚硝酸钠作为食盐食用，进入人体从而引起的中毒称之为亚硝酸盐中毒，此外也可见于饮用了含有硝酸盐或亚硝酸盐苦井水、蒸锅水后，由于亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织的缺氧。
亚硝酸盐是一种剧毒物质，它对于环境以及生物的危害影响已经得到了大家的认识。特别注意的是农作物如果从水分中吸收了过多的亚硝酸盐，可能会产生虫害影响作物的质量，人们食用后就会影响健康。成人只要摄入0.2一0.5克即可引起中毒，摄入3克即可致死。亚硝酸盐同时还是一种致癌物质，其实亚硝酸盐本身并不致癌，但在烹调或其他条件下，肉制品内的亚硝酸盐可与氨基酸发生降解反应，生成有强致癌性的亚硝胺。据专家研究，食道癌与患者摄入的亚硝酸盐量呈正相关性，亚硝酸盐的致癌机理是:在胃酸等环境下亚硝酸盐与食物中的仲胺、叔胺和酰胺等反应生成强致癌物N一亚硝胺。亚硝胺还能够透过胎盘进入胎儿体内，对胎儿有致畸作用。更可怕的是亚硝酸盐中毒发病急速，一般潜伏期只有1一3小时，中毒的主要特点是由于组织缺氧引起的紫绀现象，如口唇、舌尖、指尖青紫，重者眼结膜、面部及全身皮肤青紫。头晕、头疼、乏力、心跳加速嗜睡或烦躁、呼吸困难、恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重者昏迷、惊厥、大小便失禁，可因呼吸衰竭而死亡。
1.2 亚硝酸盐国内外研究现状
国外对亚硝酸盐污染的问题重视的比较早，并开发出了一系列处理工艺，80年代初，欧洲就建立了一些实用的饮用水脱硝厂，美国则关闭了那些污染严重的地下水源井，随着水资源越来越紧张，国外目前对饮用水中亚硝酸盐污染问题的研究再次趋热。但是在我们国家，不少地区的亚硝酸盐污染问题已经相当严重，相关研究才刚刚开始，综合国内外的研究现状，水中亚硝酸盐的处理方法有化学法、生物法、及物理法等几大类。传统的生化处理方法主要分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种，是目前最有效的处理方法之一，并在国内外得到了广泛的应用。尤其在废水处理方面起着越来越重要的作用【1】。因此开展亚硝酸盐污染的处理和防止，保护农牧水源和饮用水源对于人类和环境的保护具有很大的现实意义。
1.3 乳酸菌的固定化技术概述
固定化微生物技术是20世纪60年代才发展起来的一项新技术，它是运用物理或化学的方法和手段将游离细胞或酶定位在某一特定范围内，保留它固有的催化活性，并且能够被重复利用，连续使用的现代化生物工程技术【2】。固定化方法也是各种各样的，包括结合法、吸附法、包埋法、交联法和后来才出现的无载体固定法等。共价结合法是利用微生物细胞或者酶表面的功能团与固相支持物表面的反应基团之间形成的化学共价键的链接，来固定微生物细胞或者酶，这种方法的连接键很牢固。吸附法又可以称之为载体结合法，是通过物理吸附、离子键的结合或化学的方法，将微生物吸附在载体表面来固定的方法，这种方法的操作比较简便，对于微生物细胞的活力影响很小，但是对微生物细胞结合的相对数量比较有限，造成反应的稳定性和重复实用性较差。包埋法是使微生物细胞留于具有水不溶性的凝胶空隙中，利用聚合作用或者其他改变条件的方法来截留细胞，扩散进多孔性载体内部，或者利用高聚物在形成凝胶时将细胞包埋在内部，小分子底物和代谢反应物能自由进入这些多孔或凝胶膜，但微生物细胞却不能移动，目前来看工业上凝胶包埋法的方法来固定细胞的方法应用最为广泛。交联法是利用双功能或者多功能的试剂，直接和细胞或酶表面的反应基团发生交联反应，从而使微生物菌体相连成网状结构的固定化细胞或酶，其结合力来自共价键，这种方法备置的细胞和载体紧密结合但是该方法非常复杂，对细胞活力影响很大。目前有较多研究的是包埋法固定化技术，而且这种方法的应用也比较成熟【3】。固定化微生物在废水处理技术中具有运行稳定、处理效率高、可纯化、能保持高效优势菌种、固液分离效果好、反应器生物量大等一系列优点【2】，在废水处理方面得到了广泛的研究和应用，在现代化工业生产中占据重要地位【4】。
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