可降解性（精选十篇）
可降解性 篇1
当今, 人们的环保意识日益增强, 开发和运用以可再生原料为单体合成的可降解高吸水树脂具有很重要的意义, 对可降解高吸水树脂的研究和开发也逐步受到关注, 要求可降解高吸水树脂具有优良的生物可降解性。虽曾有过对可降解性高吸水树脂的报道, 但其可降解性都没有达到预期。
1 可降解性高吸水树脂的分类
根据组成结构和制备方法的不同, 可降解高吸水树脂可分为三大类。
1.1 天然高吸水树脂
以无毒、可生物降解的天然高分子材料为原料与亲水性的乙烯基单体接枝聚合制备高吸水树脂是目前研究的热点之一。淀粉类、纤维素类、海藻酸类、壳聚糖类等天然高分子材料为制备性能优良的可降解高吸水树脂提供了新的原料, 进而丰富和发展了天然高分子类高吸水材料的种类。此外, 大多数天然聚合物能够提供高浓度、高活性的微生物及其生长环境, 导致聚丙烯酸 (盐) 聚合物降解, 利用天然聚合物与聚丙烯酸 (盐) 接枝共聚来制备可降解高吸水树脂也是可行的。但由此生成的高吸水性树脂, 主链上是以C-C键构成的聚丙烯酸 (盐) , 只有当其摩尔质量足够小时才能被微生物降解, 因而在理论上此法不能显著提高主体聚合物的生物降解性能, 特别是对于类似聚丙烯酸盐的容易聚合的单体, 不能够完全降解。
1.2 改性高吸水树脂
国外最先制备可降解高吸水树脂是对纤维素、淀粉、天然胶、壳聚糖、海藻酸等天然多糖类聚合物进行改性, 转化为羧甲基衍生物后通过交联反应制备而成。许多公司先后进行了纤维素钠基高吸水树脂的开发和生产, 但是由于此工艺复杂, 产品所需成本较高, 导致应用市场规模未达到预期。
天然大分子结构里有很多亲水基团, 有亲水和保水的特性, 能作为亲水性材料。但由于各亲水基团易形成内氢键, 影响其吸水性能, 需要对其进行改性。改性的方法主要有[2]: (1) 加入交联剂 (如甲醛) , 使水溶液蛋白质发生交联反应, 形成交联网格结构, 制得亲水又不溶于水的凝胶分子, 其吸水性较低。 (2) 以蛋白质作为高吸水树脂的交联剂, 获得可部分降解的丙烯酸基高吸水树脂。 (3) 转化蛋白高分子中的亲水基团。磺酸基的亲水性较硫基、硫醚基和双硫键强, 可通过乙酸或双氧水将蛋白的双硫基氧化成为磺酸基。但蛋白质分子中含有限的硫基团数, 此法能够作为一种辅助手段, 破坏双硫键, 使蛋白质分子链伸展, 有利于其他基团的暴露。 (4) 用多元酸酐进行酸化改性, 在蛋白质分子中引入大量亲水基团。Damodaran Srinivasan等[3,4]以EDTAD (乙二胺四乙酸二酐) 作为酰化剂, 对蛋白进行羧基化, 引入大量的羧基后, 用戊二醛作为交联反应的交联剂, 所制得高吸水树脂经过乙醇处理后的吸水量增至400多倍, 并且可以完全降解, 改性反应[5]如图1所示。
此类高吸水树脂的吸水性能和降解性能良好, 原料来源丰富, 成本低廉, 但在酰化过程中, 酰化剂的利用率较低, 蛋白质分子结构复杂, 往往被改性基团包裹在里面, 必须运用合适的方法使蛋白质肽链充分展开, 才能有效地进行改性, 提高改性效率, 且由于制备技术复杂, 产品成本较高, 无法实现产业化。
1.3 合成高吸水树脂
制备合成高吸水树脂主要有反相悬浮法、水溶液聚合法等, 这些方法工艺简单。聚丙烯酸盐系和聚乙烯醇系是合成高吸水树脂的主要系列, 人们会利用淀粉和丙烯酸盐系接枝共聚合制得高吸水树脂, 以提高产品的降解性能。此外, 含离子型亲水基的聚丙烯酸类高吸水树脂吸水率高, 凝胶强度大, 原料主要采用石油化工材料 (如丙烯酸、丙烯酰胺) , 可降低成本, 实现产品高性能化。单纯的交联聚丙烯酸 (盐) 超强高吸水树脂是以C-C键为骨架构成的高分子质量聚合物, 微生物一般不具有释放可将大分子C-C聚合物分解为小分子 (摩尔质量小于1500g/mol) 所需的活性酶的能力, 因此, 它是非生物降解的。实现C-C骨架分离的最佳方法是在高吸水树脂主链上引入“弱键” (如杂原子) , 以便通过非生化作用使骨架降解。因此, 以丙烯酸 (盐) 为单体开发合成可降解高吸水树脂具有较好的市场前景。
但随着石油资源的日益枯竭, 且和淀粉系与纤维素系高吸水树脂相比, 其生物降解性较差。当前, 采用不同单体 (如淀粉) 制备可降解合成高吸水树脂能成为一条比较可行的技术路线。
2 可降解性高吸水性树脂的制备方法
2.1 水溶液聚合法
水溶液聚合法是以水作为反应介质, 各种单体同时进行聚合, 交联产生可降解高吸水树脂的方法, 是近年来研究制备可降解高吸水树脂的热点。
刘玲秀[6]采用水溶液聚合法, 以可降解的N-马来酰化壳聚糖为交联剂, 过硫酸铵与亚硫酸氢钠作为还原引发剂, 使亲水性单体丙烯酸 (盐) 和单体丙烯酰胺共聚, 合成了可降解的高吸水树脂, 反应如图2所示, 并进一步讨论了在蒸馏水或0.9%氯化钠溶液中, 单体含量、中和度、单体配比及交联剂的相对含量对高吸水树脂吸水性能的影响, 初步探讨了其可降解性能。
Zhang等[7]采用水溶液自由基聚合, 以N, N-亚甲基双丙烯酰胺作为引发剂, 丙烯酸作为单体, 接枝淀粉, 合成了一种比无孔的超吸水剂具有更快吸水速度, 更强吸水能力的多孔高吸水树脂。董奋强等[8]在明胶的水溶液中加入适量的丙烯酸, 于冰水浴中再放入一定浓度的氢氧化钾溶液、丙烯酰胺、交联剂、引发剂和水, 控制反应温度在60℃以下, 制备出淡黄色的可降解高吸水树脂粗产品, 并以自然过滤法测定了样品的吸水倍率。在赋予了产品可降解性能的同时, 也引入了氮元素, 使其在农林业保水方面有较好的应用前景。赵研嫣[9]采用溶液聚合法, 以甘薯淀粉为原料, 廉价的高锰酸钾作为引发剂, 通入氮气, 接枝共聚丙烯酰胺, 合成了具有较高吸液能力的可降解高吸水树脂, 选用单因素试验进一步探究了引发剂浓度、催化剂浓度、单体用量、接枝温度等因素对产物吸水率的影响, 并采用平板法测定了几种产生淀粉酶的微生物对高吸水树脂的降解作用, 高吸水树脂降解前后形态如图3所示。
研究发现高吸水树脂降解的原因是其中的淀粉被利用。Doo-Wonlim等[10]用磺酸钠与丙烯酸、聚乙烯醇反应合成复合高吸水树脂, 利用羟基及磺酸基的抗盐性来提高产物的耐盐性。Y.F.Li等[11]以过硫酸钾与亚硫酸氢钠作为引发剂, N, N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂, 制得了聚乙烯醇-丙烯酸的聚合物, 并测得该网格结构的聚合物吸收去离子水量为700~800mL/g, 生理盐水为70~90mL/g。
利用水溶液聚合法合成可降解高吸水树脂, 能降低聚合物的粘度, 提高引发效率, 以水作为溶剂, 可降低生产成本, 所得产物分子质量比较均匀, 便于制成各种形状的产品以应用于多种场合, 合成条件容易操控, 工程清洁环保。但是, 此方法具有聚合速率低、分子量偏低、产品后续处理复杂、溶剂回收成本高等缺点。
2.2 反相悬浮合成法
反相悬浮合成法是在强烈搅拌和悬浮剂作用下, 以有机溶剂为分散剂, 单体或高分子物为悬浮水相液滴或粒子, 使引发剂溶解在水相液滴中而进行聚合的方法。该法中所用单体和引发剂都是水溶性的。
德国Starchchem Gmbh[12]公开了采用反相悬浮法合成淀粉接枝聚丙烯酸 (盐) 高吸水树脂的专利, 此法中, 先让一定量多糖悬浮于疏水性溶剂, 再依次加入单体的水溶液、其余的多糖和引发剂, 聚合反应完成后采用共沸法脱水, 最后加入交联剂并干燥, 获得可降解高吸水树脂;朱秀林等[13]运用反相悬浮聚合法制备树脂的一次粒子, 然后将一次粒子加入水溶液单体分散液中进行聚合反应, 制得吸水倍率在1400左右的大颗粒树脂, 弥补了此方法聚合产物粒径小的缺点。张小红[14]运用了此法制得了聚丙烯酸盐/海藻酸钠高吸水性树脂, 其吸水速率为812g/g, 60d降解率为36%。该方法易于控制, 反应条件温和, 副反应少, 克服了溶液聚合传热和搅拌的问题。林润雄也通过研究发现, 悬浮剂的复配, 可以建立稳定的悬浮体系, 此法反应体系的粘度较低、反应散热快、产物处理简单、颗粒均匀。同时, 所获产物颗粒粒径较小, 后期处理过程中可能会有粉尘污染, 存在溶剂回收的问题。
2.3 本体 (块状) 聚合法
本体聚合法是在不加其他介质的情况下, 反应物自身在引发剂或催化剂、光、热等作用下发生聚合反应。自由基聚合、离子聚合、缩聚都可选用本体聚合法。气态、固态、液态的单体均可按本体聚合法进行。
制备可降解高吸水树脂所用单体多数为液体, 气体和固体用得较少。因此, 液相均相本体聚合对于合成吸水树脂是最重要的方法。例如丙烯酸的聚合、丙烯酸酯的聚合、丙烯酸酯和醋酸乙烯酯共聚、苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚都可按液相均相本体聚合进行[15]。实施本体聚合需要考虑反应热的排除及聚合产物出料等问题。
此法具备所制产品纯度高、易于加工成型、实施方法简单、后处理无需产物与介质分离、回收介质简单等优点, 但在反应过程中难以控制反应条件、反应热难以排除、聚合产物出料困难、容易发生爆聚等, 适用于聚合热小和自由基活性低的单体聚合。因而, 在工业上此法的运用受到局限。
2.4 固相合成法
固相合成法是指通过辐射、光照、加热等方式使单相固体进行聚合反应的方法。
Hou等[16]使用微波对棉纤维进行预处理, 发现棉纤维的物理性质得到改善, 热稳定性下降。喻发全等[17]用紫外光引发玉米淀粉与丙烯晴接枝共聚后再经皂化得SAP, 发现对碱糊化玉米淀粉进行接枝时, 若单体与淀粉的物质的量比为8、反应时间为50min、引发剂浓度为3.8~7.6×10-4mmoL/L, 则接枝率和接枝效率最高, 生物降解性能好。
该法生产成本低、工艺简单、利于规模化生产、简化了工艺流程的优势, 可一次合成和干燥, 克服了反应热难以排除、干燥困难的缺陷, 且反应单体在受热和光激发下更易发生聚合反应。
2.5 接枝聚合法
拓宽合成可降解高吸水树脂的原料范围, 将亲水性的乙烯基单体通过接枝改性聚合接枝到可降解天然高分子原料分子链上是目前开发新型低成本、可降解高吸水树脂的重点。引入天然高分子材料能改变产品的化学结构, 提高其生物降解性, 不污染环境。其中壳聚糖的生物兼容性和可降解性好, 用引发剂分解使壳聚糖分子上产生接枝活性点, 再将丙烯酸单体通过接枝聚合到其分子活性位点, 发生交联反应制备可降解高吸水树脂, 制备反应如图4所示 (Chito.代表壳聚糖分子链) 。
张军平等[18,19]分别将壳聚糖、丙烯酸、绿坡缕石或蒙脱土接枝聚合, 制备可降解高吸水材料。Ali Pourjavadi等[20]将壳聚糖与氧化的蔗糖接枝共聚得到一类可降解的吸水材料。Prafulla等[21]以淀粉、甲基丙烯酸乙酯为原料, 通过接枝共聚制备了一种可降解型高吸水性树脂, 经过28d降解约70%。李仲谨等[22]以天然海藻粉为主要原料, 在一定的条件下与丙烯酸接枝聚合制得一种可降解环保型高吸水树脂。
在运用接枝聚合制备可降解高吸水树脂的聚合过程中反应物粘稠, 不易操作, 所得产品吸水率偏低。
3 高吸水性树脂可降解性能的改进
实现高吸水树脂的再生利用, 减少对环境的污染, 使合成高分子与生态的相互合谐, 是高分子科学发展中面临的社会问题[23,24], 要根据其不同应用领域的具体要求对可降解性进行改善。
3.1 在合成高分子中引入易生物降解的化学键
具有C-C主链结构的聚乙烯 (PE) 、聚丙烯 (PP) 、聚氯乙烯 (PVC) 等, 对微生物有很高的阻抗性, 但当主链上含有C-O、C-N键时, 它们能被微生物降解的可能性大于前者。根据此原理, 可以在合成过程中引入易被降解的化学键[25,26,27,28]。Bailey W J拟用丙烯酸和乙烯酮缩二乙醇共聚合生成一种相对分子质量低的聚丙烯酸盐作为洗涤助剂。在聚合过程中, 乙烯酮缩二乙醇通过重排反应在聚合物骨架中引入酯连接键, 其能水解使聚合物骨架发生断裂, 从而降低C-C骨架聚合物相对分子量。
3.2 具有酰胺基的高分子
此类天然高分子蛋白质在蛋白酶的作用下能够发生水解, 可接受endo、exo型等多种酶的作用, 这些过程一般具有独特的基质特异性, 而微生物产生的酶基质特异性较多。包括尼龙66在内的高分子都能在木质素分解菌的作用下被分解[29]。周明等[30]以丙烯酰胺与部分中和的丙烯酸等作为单体, 在单体水溶液中升温至淀粉的糊化温度, 单体与蒙脱土进行插层, 同时交联、原位接枝聚合, 在反应过程中无需氮气保护, 得到剥离型的淀粉接枝丙烯酰胺和丙烯酸/蒙脱石纳米复合吸水材料。
3.3 脂肪族的聚酯类
在自然界普遍存在脂肪酸的脂类化合物, 酯酶能使此类脂化合物加水发生分解。Benedict等曾报道过相对分子质量为7130~35000g/mol的PCL (聚己内酯) 被各种丝状菌分解的结果。因此, 相对分子质量高的脂肪族聚酯也可能被微生物降解。同时, 在目前发现的多种酶中, 有许多能对高级脂肪酸的聚酯进行加水分解的酶, 也有多类微生物能产生分解脂肪族聚酯类的脂肪酶, 且基质特异性较宽, 因而较易分解[31,32]。
3.4 聚丙烯酸盐与可生物降解聚合物的接枝或共混
天然聚合物 (如淀粉) 一般是可降解材料, 能提供高浓度、高活性的微生物及其生长环境, 使丙烯酸 (盐) 聚合物降解, 因此可采用天然聚合物与丙烯酸 (盐) 接枝共聚来制备可降解高吸水树脂。Chemelir将天然多糖 (如纤维素、马铃薯淀粉等) 或聚乙烯醇用于制备吸水剂的传统工艺中, 在丙烯酸 (盐) 聚合反应后期, 加入干粉形式的多糖化合物到聚丙烯酸凝胶中, 多糖与聚电解质间的键合作用能通过加入过硫酸钾等自由基引发剂的方式来强化, 用此法获得了吸水性与生物降解性都较好的超强吸水剂[33,34,35,36,37]。
3.5 聚氨基酸类吸水树脂
氨基酸中含有亲水性的羟基和氨基, 聚氨基酸也可在一定条件下分解, 因此使氨基酸聚合得到聚酰亚胺, 再对其进行辐射或用生物分解性二胺如赖氨酸使之部分交联, 可得到可生物降解的高吸水树脂。Hara等[38]用能量高于30kGy的g射线对聚谷氨酸进行辐射交联得到了可降解高吸水树脂, 可用于尿布、卫生巾及农业等方面;Sukegawa等[39]使琥珀酰亚胺与赖氨酸交联, 再在甲醇溶液中水解得到聚氨基酸浆料, 然后通过喷雾干燥得到颗粒尺寸分布较窄的高吸水聚合物, 此聚合物颗粒能用作可生物降解的卫生材料和土壤改良剂。
3.6 微生物合成类
以有机化合物作为碳源, 许多微生物具有合成生物降解的能力。Shimofruya等[40]利用微生物体制得了可生物降解、具有吸水和保水功能的生物高吸水材料, 并利用生化技术研究了其保水性, 与其他保水材料进行了比较, 发现它们的吸水性较差。从目前的研究情况来看, 用微生物体制得的高吸水材料吸水量不大, 需对其进一步改性, 这也会成为高吸水材料的一个发展方向。
4 不同领域的应用
高吸水性树脂具备独特的强吸水性能和良好的降解性能, 有着广泛的用途。随着开发研究的不断深入, 人们将会看到这一新型功能高分子材料在诸多国民生活领域中的“身影”。
4.1 农业方面的应用
中国水资源短缺, 各地干旱少雨的情况屡见不鲜, 因此, 加强实施高效节水机制对于我国农业的可持续发展具有十分重要的意义。近年来, 国内研究开发了多种抗旱保水剂[41,42], 这种高吸水性树脂土壤保水剂能够与水形成凝胶状水合物, 兼具吸水、保水、释放水和可生物降解的特点, 使得干旱与缺水不再成为制约农业发展的“瓶颈”。遇到土壤环境缺水时, 这种凝胶状的水合物能够释放自身所吸收的水分, 以促进农作物的生长, 另外, 其也可在适当的条件下经有机降解后, 成为有助于作物生长和改良土壤环境的产物。
将可生物降解性高吸水树脂应用推广在农业上, 不仅有助于植株出苗、成活, 也使土壤结构趋于稳定, 增加土壤水分入渗率, 起到节水保土的作用[43]。在干旱沙地种植农作物, 其作为保水剂可以起到防风固沙的作用[44], 还能制成生物种衣[45]、肥料缓释剂等[46], 应用于农艺林园方面。
4.2 沙漠治理方面的应用
由于在高吸水树脂的分子结构中有网状分子链, 把它释放进土壤中以后, 下雨时水分渗透到土壤中, 高分子结构中的电解质接触到水分子后离解为带正、负电的离子, 这些离子和水有极强的亲和作用, 因而有很强的吸水性和保水性。当遇到干旱无雨时节, 在吸水树脂内的水分被植物根部毛细管所吸收, 能把水分输送到植物体内, 满足植物生长过程中所需要的水分。且由于其具有可降解性, 用过之后不会对沙漠土壤环境产生污染, 不影响植物生长。
如将聚谷氨酸吸水树脂与与土壤结合, 不但能改进团粒, 也可改进土质保湿、保肥特性。日本用其包裹草种籽, 撒在缺水的、以前不能使植物发芽的沙地上进行绿化实验, 1周后种子发芽并生长顺利。
4.3 包装、食品方面的应用
从相关部门的预测获悉:在21世纪, 我国食品包装如餐饮业、超市、蔬菜基地等, 高分子材料塑料包装的市场需求量将会达到500万t, 按照现行惯常的30%没有回收利用来计算, 剩余废弃物将达到150万t。若是以可降解高分子材料代替这些不可降解塑料, 能够为可降解高吸水树脂在包装行业的应用开辟广阔的空间。此外, 巨大的一次性餐具市场需求也将为可降解高吸水树脂材料带来更为乐观的市场前景。
将可降解高吸水树脂制成渗透压脱水材料, 用于鸡肉、猪肉、鱼类等的脱水, 可使其较长时间保鲜, 出售这些食品时, 涂在食品包装袋表面涂上以吸收流出的液体来保持食品的新鲜程度。廖列文等将淀粉接枝丙烯酸钠得到的可降解高吸水树脂和水、丙二醇按一定比例制得水凝胶, 将鱼放入浸渍后取出, 于4℃冷藏, 保鲜12d后鱼仍保持新鲜, 且肉质光泽, 富弹性。因而, 可降解高吸水性树脂在食品保鲜方面有较大的用途。
4.4 医药领域中的应用
在药物控制释放过程中, 大多数情况下, 高分子材料作为药物载体可分别用在不同的控制释放体系中。由于聚合高分子具有可被人体代谢的特性, 和不可降解的药物载体相较, 具备缓释速率对药物性质的依耐性较小, 适应不稳定药物的释放要求等优点。高吸水树脂可以防止血栓的形成, 可作为控制释放药物、控制释放速度的载体, 通过改变药剂含水率从而改变药剂的释放速度, 维持血药浓度基本恒定。
聚谷氨酸被糖基修饰后的衍生物可作为肝细胞特殊药物的载体, 将药物传运至肝细胞内。在动物静脉给药实验中发现, 药物与糖脂化的聚谷氨酸复合物在肝脏中有很大的积累, 起到靶向作用。且糖脂化的聚谷氨酸在肝脏中酶的作用下快速降解为内源性物质谷氨酸, 不会在体内累积和产生毒副作用。
4.5 其他方面的应用
可降解高吸水树脂还有许多种用途, 其因具有特殊性能, 在装潢、建筑、杂品、卫生用品等领域都有着广泛的应用[47,48,49,50,51], 使用后将其掩埋或者燃烧均对环境无污染, 与其他有机物类似, 可变成肥料回归自然, 随着研究的深入, 其应用领域将会愈发广泛。
5 结语
目前, 国外在可降解高吸水树脂方面的研究已经起步, 而国内基本上很少涉及。可降解高吸水树脂的研究和应用问题主要表现在: (1) 合成产物的成本较高, 不利于市场化, 将会成为其推广的一大障碍。 (2) 在不同的应用领域, 对产品的降解速度有不同的要求, 如在农业上要求在短时间内降解, 而当用作包装材料时则期其具备较小的降解能力。 (3) 由产品性能引起的应用限制。由于具备的降解性能, 使其在力学性能上有不同程度的降低, 从而缩小了应用范围。 (4) 纵观国内外, 尚无严格统一标准来衡量可降解高分子材料的降解性。可降解高吸水树脂具备独特优良的性能, 极具市场前景, 今后, 在基本性能、成型加工性能以及价位等方面的竞争会“主打”可降解高分子材料的研究方向。此外, 健全和完善对其性能指标的评价体系也是加快我国可降解高吸水树脂产业化步伐的必要条件。
摘要：介绍了可降解高吸水树脂的分类 (天然高吸水树脂、改性高吸水树脂、合成高吸水树脂) 、制备方法 (水溶液聚合法、反相悬浮聚合法、本体聚合法等) 、可降解性能的改进方法 (在合成高分子中引入易生物降解的化学键, 以各种天然可降解的聚合物为原料来合成以改善其可降解性能、接枝或共混的方式) 以及在不同领域里的应用, 详细阐述了近年来可降解高吸水树脂的研究进展, 并对其在今后的研究和开发提出了建议和展望。
可降解性 篇2
4株苯系物降解菌菌株的筛选鉴定、降解特性及其降解基因研究
分别以苯、甲苯为碳源,从厦门污水处理厂活性污泥中富集筛选获得了2株苯降解菌B1、B2和2株甲苯降解菌J2、J6.16S rRNA基因鉴定结果表明B1、J2属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.),B2、J6属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.).研究表明,这些菌在pH7～10的碱性范围内能很好生长.在以0.1%(V/V)苯或甲苯为唯一碳源的无机盐培养基中,B1、B2菌在72小时内对苯的.降解率分别为67.7%、94.2%,J2、J6菌对甲苯的降解率分别为92.4%、84.8%.简并PCR扩增、序列分析表明,这些菌含有相同的苯双加氧酶基因,表明苯降解基因在这些降解菌中可能存在水平转移.此外,J2,J6两株菌还含有甲苯双加氧酶基因,而且J2能在甲苯浓度为70%(V/V)的LB培养基中生长.这些降解菌在苯、甲苯污染的生物治理中有应用前景.
作 者：王琳 邵宗泽 WANG Lin SHAO Zong-ze 作者单位：国家海洋局第三海洋研究所,海洋生物遗传资源重点实验室,厦门,361005 刊 名：微生物学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA MICROBIOLOGICA SINICA 年，卷(期)： 46(5) 分类号：Q93 关键词：苯系物 生物降解 有机溶剂耐受性 双加氧酶基因可降解性 篇3
摘要:从某农药厂污泥中筛选分离出一株高效降解甲氰菊酯(Fenpropathrin)的光合细菌,研究了其降解特性及生物学特性。根据分离菌株的细胞形态结构、活细胞光吸收特征、生理生化特征及其16S rDNA序列同源性鉴定降解菌;气相色谱法测定该菌降解甲氰菊酯的能力;采用超声波破碎法提取该菌降解粗酶,利用(NH4)2SO4分段盐析并测定酶活性。结果表明:PSB07-14属红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.);该菌以共代谢方式降解甲氰菊酯,对甲氰菊酯的最高耐受浓度为800 mg/L,降解最佳条件为:30～35 ℃、pH6～7,光照培养15 d对600 mg/L甲氰菊酯降解率达48.41%。降解酶测定结果表明:30%～60%(NH4)2SO4沉淀的蛋白降解活性最高。
关键词:甲氰菊酯;红假单胞菌;生物降解;降解酶
中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:1006-6500(2009)02-0001-05
Isolation, Identification of Fenpropathrin-degrading Strain PSB07-14 and Preliminary Analysis of Its Degradation Crude Enzyme
LUO Yuan-hua1,ZHANG Zhan-hong3,LIU Yong1,2,ZHANG Song-bai1,2,ZHANG De-yong1,2,LUO Xiang-wen1, CHENG Fei-xue1
(1.Hunan Plant Protection Institute,Changsha,Hunan 410125,China;2. Branch of Longping,Graduate College,Central South University,Changsha,Hunan 410125,China;3. Hunan Vegetable Institute,Changsha,Hunan 410125,China)
Abstract:A photosynthetic bacterial strain PSB07-14, with degradability of fenpropathrin, was isolated and identified as Rhodopseudomonas sp. based on its morphology, physiology and homology of 16S rDNA sequence. The degrading characteristics showed the optimum conditions of degrading fenpropathrin were 30～35 ℃, pH 6～7, respectively. This strain could grow in the media supplied with fenpropathrin up to 800 mg/Land degrade fenpropathrin by co-metabolic way. The degradation rate of fenpropathrin was up to 48.41% in a concentration of 600 mg/L within 15 d. The degradation crude enzyme was extracted and subsided by (NH4)2SO4, the results of subsiding enzyme activity showed the highest enzyme activity appeared in the subsiding of 30%～60%(NH4)2SO4.
Key words: fenpropathrin;Rhodopseudomonas sp. PSB07-14;biodegradation;degradation enzyme
甲氰菊酯,化学名称2-氰基-3-苯氧基苄基-2,2,3,3-四甲基环丙烷酸酯,商品名灭扫利,对鳞翅目、同翅目、半翅目、双翅目、鞘翅目等多种害虫有效,同时对多种害螨的成螨、若螨和螨卵有一定的防治效果[1],适用于棉花、蔬菜、果树、玉米、大豆、烟草、茶叶等作物以及林木、家畜、卫生和仓储等害虫防治,对一些农作物还有促进生长、增加产量、改善品质的作用。
虽然甲氰菊酯对高等动物毒性中等,在试验剂量内对试验动物未发现致畸、致突变和致癌作用。但是,对鱼类等水生生物、蜜蜂、家蚕等高毒,对光、热、潮湿稳定,在环境中的半衰期较长,长期使用,环境中大量残留,会带来严重的环境污染和生态风险。这迫使我们寻找一种切实有效的方法来解决这一难题 [2,3]。以生物修复(Bioremediation)为理论基础的农药残留降解菌技术为降低农产品和农业生产环境中的农药残留物提供了希望,该技术具有高效、无毒、无二次污染的特点,而且经济实用,操作简便,目前已成为去除农药残留污染的一种重要方法。国内外有很多关于农药残留降解菌研究的报道,由于菊酯类农药在20世纪80年代才在我国广泛使用,对该类农药的研究起步较晚,对拟除虫菊酯类农药的降解菌报道相对较少[3,4]。因此,筛选更多类型的甲氰菊酯高效降解菌,对甲氰菊酯残留的生物修复研究和应用具有十分重要的意义。
笔者从某农药厂污泥中分离到一株能降解甲氰菊酯的光合细菌PSB07-14,对其降解甲氰菊酯的特性进行了研究。该研究为利用光合细菌降解甲氰菊酯残留及其降解机理、克隆降解酶基因打下了基础。
1材料和方法
1.1培养基、试剂和主要仪器
光合细菌(PSB)培养基:MS培养基添加0.15%酵母膏,参照文献[5];选择培养基:在PSB培养基中加入一定浓度的甲氰菊酯;固体培养基:在培养基中加入1.5%的琼脂。
主要试剂:40 %甲氰菊酯乳油,海南正业化工有限公司惠赠;98 %甲氰菊酯标准品购自天津东方绿色技术发展有限公司;其它农药残留检测试剂均为色谱纯。
主要仪器:农药残留检测在湖南省植物保护研究所农药残留检测室进行。6890N气相色谱仪 (Agilent, USA)、扫描电子显微镜(JEXL-230,日本电子公司)、分光光度计(Tu-1901,北京普析通用仪器有限责任公司)、光照培养箱(GZP-350,上海精宏实验设备有限公司)。
1.2培养条件
光合细菌培养采用130 mL的血清瓶。培养条件(除特别说明外):厌氧光照培养,(30±2)℃,2 000 lx光照培养6～7 d;黑暗好氧培养,黑暗条件下,(30±2)℃,培养6～7 d。每天摇瓶混匀1次。
1.3降解菌的分离、筛选
将采自某农药厂的污泥2.0 g加入120 mL PSB培养基中,光照培养7 d后,取1%菌液接种到含甲氰菊酯100 mg/L的选择性液体培养基中,光照培养7 d,取300 μL菌液稀释涂布到选择性固体培养基中,挑取菌落形态不同的菌,分别接种到含甲氰菊酯100 mg/L选择性液体培养基中,光照培养7 d,取1%分别接种到含甲氰菊酯200,400,600,800,1 000 mg/L选择培养基中,15 d后检测培养基农药浓度,以含相同浓度的甲氰菊酯,相同培养条件不接种细菌的培养基为对照。选择降解率最大的细菌进行后续研究,命名为PSB07-14,后续试验中1 mL菌液中约含活细胞109个。
1.4菌种的鉴定
1.4.1电镜样品制备及观察将活的细菌滴到具膜载网上,然后进行磷钨酸染色,TEM(transmission- scanning electron microscope)观察拍照。
1.4.2吸收光谱的测定取1.5 mL培养5 d的光合细菌培养液,8 000 r/min离心洗涤3次,用0.9 %生理盐水重悬浮,在分光光度计上于200～900 nm扫描。
1.4.3菌株的生理生化特征的测定见参考文献[6]。
1.4.4菌体16S rDNA序列的测定及同源性分析细菌基因组提取采用UNIQ-10柱式基因组DNA抽提试剂盒(上海生工生物工程技术服务有限公司)。以所提的细菌总DNA为模板,采用细菌16S rDNA通用引物扩增[5],PCR反应体系(50 μL):10×PCR Buffer 2.5 μL;MgCl2(25 mmol/L) 2 μL;dNTP(10 mmol/L) 2 μL;引物Bpf/Bpr(25 μmol/L) 各0.5 μL;Taq酶(5 U/μL) 0.5 μL;双蒸水 43 μL。PCR反应条件:94 ℃ 4 min;94 ℃ 1 min,50 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,循环30次;72 ℃ 10 min。反应完成后,经1%琼脂糖电泳,检测扩增片断的大小和特异性。PCR产物纯化后,委托上海生工生物工程公司测序。将PSB07-14测得的16S rDNA序列在Genbank中利用blast进行比对,比较不同细菌间的相似性。
1.5甲氰菊酯含量的测定
整瓶培养液,用正己烷萃取3次,每次用量分别为40,40,30 mL。氮吹仪上吹干,然后用正己烷溶解并定容至10 mL,接着加入无水硫酸钠脱水。气相色谱测定其含量[4]。以98 %甲氰菊酯标样定性定量,所有数据为3次重复平均值。
测试条件:气相色谱仪型号Agilent 6890N,色谱柱型号为HP-5 (30 m×0.32 mm×0.25 μm),采用程序升温法:毛细管柱起始温度160 ℃,保持5 min,10 ℃/min升至200 ℃,保持1 min,10 ℃/min升至280 ℃,保持8 min,检测器(μECD)温度320 ℃,进样口温度250 ℃,载气为N2(纯度99.999 9 %),流量1 mL/min。进样量均为1 μL。
降解率的计算方法:降解率=(1-C1/C0)×100%
其中,C1为降解菌处理甲氰菊酯残留浓度(mg/L),C0为对照处理甲氰菊酯残留浓度(mg/L)。
1.6 降解酶的提取与盐析
15 mL离心管加入10 mL培养7 d的PSB07-14菌液,8 000 r/min离心2 min,倒去上清液,重复1次,收集菌细胞,倒去上清液,加入等体积的PBS(pH7.2)缓冲液,降解粗酶的提取采用超声波破碎仪破碎菌体细胞[7],12 000 r/min离心10 min,上清液即为粗酶液,考马氏亮蓝法测定蛋白的浓度[8],用PBS缓冲液调整蛋白浓度为10 mg/L做后续实验。取50 mL粗酶液,加入(NH4)2SO4盐析,静置10 min,离心收集沉淀,PSB(pH7.2)缓冲液溶解,并调整蛋白浓度为1 mg/mL[8]。酶活力测定参照文献[7],本试验的1个酶活力单位(U)定义为在本试验条件下1 min内甲氰菊酯减少的微摩尔数。
2结果与分析
2.1菌株鉴定
2.1.1培养特征和活细胞光吸收特征培养结果表明,PSB07-14最佳生长温度为30～35 ℃、pH6.5～7.5,具有红色培养物、黑暗好氧生长慢以及耐盐低于3%的Rhodopseudomonas的特征[6]。活细胞光吸收结果表明(图1),该菌含有细菌叶绿素a及类胡萝卜素[5],表明该菌属于紫色非硫细菌。
2.1.2形态结构和生理生化特征图2的电镜结果表明,PSB07-14为杆状,大小为0.6～1.0 μm×2.4～3.1 μm,端生鞭毛,以二分裂方式繁殖。生理生化分析结果表明(表1):G-,V-P反应阴性,甲基红反应阴性,不能利用淀粉,H2S反应阴性;可以利用多种小分子的有机酸生长,也能利用部分氨基酸和醇类化合物进行生长。PSB07-14的形态结构和生理生化特征与Rhodopseudomonas基本一致[6]。
2.1.316S rDNA序列分析PSB07-14测定的16S rDNA序列长度为1 429 bp (Genbank accession No.FJ798824),Blast结果表明,在Genebank中,与Rhodopseudomonas palustris strain HZ-1 (EU703955)和Rhodopseudomonas sp. TUT3625 (AB250616) 的同源性分别为98%和97%。
2.1.4鉴定结果根据Bergeys Manual of Determinative Bacteriology[6],将PSB07-14鉴定为Rhodopseudomonas sp.。
2.2菌株对甲氰菊酯的降解
2.2.1对甲氰菊酯的耐受浓度在120 mL PSB液体培养基中,加入5 mL菌液和适量甲氰菊酯,使培养基中甲氰菊酯终浓度为200,400,600,800,1 000 mg/L,光照培养,第15 天观察PSB07-14的生长情况。结果如表2示,PSB07-14耐受甲氰菊酯的最大浓度为800 mg/L。
2.2.2对甲氰菊酯的降解120 mL的PSB液体培养基中加入5 mL PSB07-14和适量甲氰菊酯,使其最终浓度为600 mg/L,光照培养15 d取样测定甲氰菊酯的残留量,以含600 mg/L甲氰菊酯培养液为对照。甲氰菊酯在光照下,经过15 d有一定量的降解,可见光照对甲氰菊酯有一定的降解效果,但作用并不是很大(4.13%)。PSB07-14在600 mg/L甲氰菊酯培养液中培养15 d,对甲氰菊酯的降解率为48.41%(表3)。
2.2.3最佳降解条件在pH为5,6,7,8,9,10的120 mL的PSB培养基中,加入5 mL的PSB07-14菌液和适量甲氰菊酯,其最终浓度600 mg/L,光照培养15 d后取样,样品经萃取后检测甲氰菊酯残留量。结果表明(图3),pH在6～8之间,PSB07-14的降解效能都比较好,最适pH为7。
在120 mL含甲氰菊酯600 mg/L的PSB培养基中,加入5 mL的PSB07-14菌液,不同温度下,光照培养15 d后测定甲氰菊酯残留量。图4表明,PSB07-14在25～35 ℃之间,具有良好的甲氰菊酯降解能力,在35 ℃降解能力最好。温度过高或过低都显著影响菌株的降解能力,当温度低于25 ℃或高于45 ℃,菌株几乎丧失降解能力。
2.2.4菌株对甲氰菊酯的共代谢特点PSB07-14在以甲氰菊酯为唯一碳源的PSB培养基中不生长(表4),但在有其他碳源(酵母膏)存在时可以降解甲氰菊酯,表明PSB07-14是以共代谢的方式降解甲氰菊酯[9]。
2.3分段盐析粗蛋白降解活性
分段盐析粗蛋白降解活性表明,30%～60%(NH4)2SO4沉淀出的粗蛋白活性为38.27 U/L,大大高出0～30%、60%～80%(NH4)2SO4沉淀出的粗蛋白的活性(表5)。
3讨 论
通过富集培养法分离出甲氰菊酯降解菌PSB07-14,生理生化方法和16S rDNA序列同源性将其鉴定为Rhodopseudomonas sp.。在农药残留的降解菌研究中,光合细菌的研究报道相对较少;光合细菌(Photosynthetic Bacteria, PSB)是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物。近年来,对光合细菌的应用研究获得了很大的进展。研究表明,光合细菌在种植、养殖、新能源开发利用以及医药方面具有十分广阔的前景[10-13]。在环境治理方面,光合细菌可以有效地处理有机废水[14],净化水质[15],降解芳香族化合物[13]。在农药降解方面,光合细菌可以有效地降解有机磷农药[5]、 硫代磷酸酯类农药[16]。而且光合细菌具有很好的促进作物生长和提高作物抗逆性的作用[17],因此,筛选光合细菌降解菌具有良好的应用前景。
PSB07-14对高浓度的甲氰菊酯具有良好的降解效果,在600 mg/L甲氰菊酯培养液中培养15 d,对甲氰菊酯的降解率为48.41%。高于丁海涛等[18]分离的降解菌降解速率以及笔者先前分离的光合细菌株PSB07-19[19],与洪源范等[9]分离的降解菌降解速率相当。PSB07-14降解甲氰菊酯的最佳条件与该菌生长的最佳条件基本一致,表明该菌具有潜在的实际应用价值。
PSB07-14不能以甲氰菊酯作为唯一碳源,只能以共代谢的方式降解甲氰菊酯。表明PSB07-14对甲氰菊酯的降解作用是一种酶促反应,该结果与洪源范等[9]的研究结果一致。
PSB07-14降解酶分段盐析结果表明,在30%～60%(NH4)2SO4沉淀出的粗蛋白活性为38.27 U/L,该研究为降解酶的分离纯化提供了参考。其降解酶的研究以及降解酶基因的克隆是下一步的工作方向。
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可降解性 篇4
目前, 临床上使用的医用金属材料主要有不锈钢、Co基合金、Ti基合金等几种。它们在临床应用中出现如下弊端[1]: (1) 在人体体液环境中产生可溶性的有毒离子, 从而导致人体的局部过敏或炎症现象; (2) 材料的力学性能 (如弹性模量) 与人骨组织不相匹配, 如不锈钢的弹性模量为189~205Gpa, 而人骨的弹性模量仅为3~20Gpa, 如此所形成的应力遮拦效应使新生骨组织的生长愈合迟缓; (3) 上述医用金属材料均为不可降解材料, 对于临床上短期植入的情况, 植入体在服役期满后, 须再次通过手术取出, 势必会增加患者的痛苦和医疗费用负担。因此, 研究和开发新型医用金属材料具有重要意义。镁及镁合金作为新型医用金属材料[2], 因具有良好的生物相容性、密度及弹性模量等物理指数与人体骨骼较为接近、生物可降解吸收等优势, 克服了上述几种医用金属材料临床应用的不足, 正逐渐成为生物可降解材料研究的热点。
虽然镁及镁合金具有许多优于其它医用金属材料的性能, 但也存在诸多不足之处, 最突出的问题是如何控制镁合金的降解速度[3]。由于人体体液属于弱酸性环境, 医用金属材料在植入后极易发生腐蚀现象, 如果腐蚀速度适中, 则镁合金植入体所释放出的镁离子对人体是有益的。而一旦出现镁合金腐蚀过快现象, 一方面促使植入体在机体尚未恢复之前就开始失效, 导致植入失败;另一方面, 降解过程中产生的过量氢气对人体有害, 且过量的镁离子超出人体的正常范围后, 将出现肌肉麻痹、血压过低等负面作用。因此, 合理地控制镁合金的降解速度是镁合金植入材料在临床上应用的关键问题之一。以下将分别从高纯度镁合金和新合金的开发、镁合金的热处理、快速凝固技术和微弧氧化技术四个方面对近年来镁合金腐蚀速度控制方面的研究工作进行总结。
2 高纯镁合金和新合金的开发
镁合金中掺杂的杂质元素是导致镁合金植入体腐蚀加速的主要原因, 尤其是有害元素如Fe、Ni、Cu和Co等。杂质在镁合金中的固溶度很小, 易成为阴极相, 促使镁合金表面微电池的形成, 进而影响镁合金的耐腐蚀性能。镁合金提纯的目的就是要减少镁合金中杂质元素的含量, 通过选用高纯净的加工原料, 净化熔炼加工工艺, 开发出高纯度的镁合金, 实现控制镁合金植入体降解速度的目的。
此外, 对于性质活泼的镁合金基体, 第二相多为阴极相, 在添加了合金元素后, 会使阴极相得到细化, 减缓了镁合金局部腐蚀的趋势, 因此, 也可通过加入合金元素的方法提高镁合金的耐腐蚀性能。
钙镁合金作为生物医用材料具有巨大的发展潜力。选择Ca作为合金元素主要考虑了以下三点优势: (1) Ca是人骨的重要组成元素之一; (2) Mg-Ca合金的密度与人骨十分接近; (3) Mg离子有利于人骨对钙的吸收, 从而能加快伤口的愈合速度。贾冬梅[4]等对医用Mg-1Zn-x Ca合金材料的腐蚀行为进行了研究, 实验结果显示:在Hank’s模拟体液中, 随着Ca含量的增加 (x=0.25%, 0.5%, 1%) , Mg-1Zn-x Ca合金的腐蚀程度加剧, 耐腐蚀性逐渐降低。Zhang[5]等对Mg-Zn-Mn-Ca合金的腐蚀行为进行了研究, 发现随着Ca含量的增加, 晶体的尺寸明显减小, 合金的耐腐蚀性能也会随之改变。
稀土元素 (尤其是低毒性的轻稀土) 在提供镁合金的耐腐蚀性方面也发挥着重要的作用, 是生物可降解镁合金的理想材料。Song[6]等研究了AZ91+1Nd合金在盐水中的电化学腐蚀行为, 发现Nd在合金中以Nd2O3的形式存在, 细化了合金的晶粒, 使得新合金具有较强的耐腐蚀性;余琨[7]等在镁合金中通过添加稀土元素Y, 提高了镁合金的耐腐蚀性能。
3 镁合金的热处理
通过固溶处理、时效处理、固溶+时效处理等热处理方法可改变合金的第二相的分布和大小, 使得杂质元素扩散固溶至晶粒内部, 进而得到均质结构, 降低合金发生电偶腐蚀的几率, 因此, 合理的使用热处理方法可有效的提高合金的耐腐蚀性能。
陈龙[8]等利用T6热处理工艺对Mg-1.0Mn合金组织和腐蚀性能进行了实验研究, 结果表明, Mg-1.0Mn合金在T6热处理后, 在晶界和晶体上会析出短棒状α-Mn相, T6热处理降低了Mg-Mn系合金在Hang’s溶液中的腐蚀速度, 使合金的耐腐蚀性更强。董璞[9]对Mg-RE-1.5Zn-0.4Zr、Mg-RE-0.3Zr、Mg-RE-0.6Zr三种镁合金在利用不同热处理工艺后的腐蚀速度情况进行研究, 研究结果表明:镁合金经过时效处理后试样的腐蚀速度较大, 经过固溶处理后试样的腐蚀速度较小。方元[10]等对Mg-Y-Nd- (La+Ce) -Zr镁合金在磷酸缓冲液中进行腐蚀实验, 结果表明铸态镁合金的耐腐蚀性较差, 热处理后镁合金的耐腐蚀性显著提高。
4 快速凝固技术
快速凝固技术是一种使合金熔体在较大过冷度下发生高速凝固的方法。由于该方法促使金属在液体中的溶解度得到扩大 (特别是增加了合金中的如Fe、Ni、Cu和Co等有害杂质的固溶极限) , 形成一种成分组成较为宽泛的合金组织, 进而减少了杂质元素对镁合金耐腐蚀性能的负面作用。另一方面, 镁合金快速凝固得到的凝固结晶会更加细小, 晶粒的分布趋于均匀, 并且, 快速凝固过程也容易产生一些新相, 因此, 镁合金在组织结构上的改变也改善了镁合金的耐腐蚀性能。
马国峰[11]等通过利用快速凝固技术制备了AZ91HP镁合金, 通过金相显微镜 (OM) 、扫描电镜 (SEM) 及X射线衍射 (XRD) 分析了腐蚀后合金的微观组织和相结构, 结果表明快速凝固的AZ91HP镁合金具有更好的耐腐蚀性能;杨伟[12]等研究了冷却速率对镁合金非平稳凝固组织的影响规律, 发现快速凝固条件下合金集体中的Mg和Al元素成分分布均匀, 溶质偏析得到了有效控制。Gu[13]等利用快速凝固技术的对不同冷速下的Mg-3Ca合金进行实验研究, 发现腐蚀速度随着冷速的增加而减慢;Willbold[14]等结合快速凝固技术和往复挤压方法制备了RS66镁合金, 通过一系列体内和体外实验, 分析了镁合金的生物降解性能和生物相容性。结果表明:分别将RS66植入到成年兔的股骨髁、肌肉和皮肤下, 发现被腐蚀速度最快的是皮肤下的样品, 随后是肌肉内和骨植入的样品。
5 微弧氧化技术
微弧氧化技术是一种在金属材料表面原位生成氧化物陶瓷层的高新表面处理技术, 它的技术前身是阳极氧化技术, 其本质特征是在工作电压较高的情况下 (超出阳极氧化电压范围) , 使金属表面发生复杂的等离子体化学和电化学反应, 形成新的氧化物。通过优化电解液成分、电参数等微弧氧化工艺参数可显著改善医用镁合金材料的耐蚀、耐磨等性能。
陈巧[15]等在硅铝复合电解液体中, 利用单脉冲工作模式在AZ91D镁合金表面制备了微弧氧化膜层, 利用正交实验研究了电流密度、正占空比、氧化时间和频率对膜层耐蚀性的影响。实验结果表明:各参数影响程度从高到低排列依次为:氧化时间、正占空比、电流密度和频率。Lin[16]等在ZK60镁合金表面制备了微弧氧化膜层, 选取了四组制备电压参数, 结果显示, 微弧氧化膜层可有效的降低合金的降解速度, 并且随着电压的提高, 耐蚀性逐渐提高。Shang[17]等充分结合微弧氧化技术和溶胶凝胶技术在镁合金表面制备了镁合金复合防护层, 该防护层通过阻断腐蚀离子与镁合金接触的通道, 显著提高了AZ91D镁合金的耐蚀性。
6 结束语
可降解性 篇5
原油降解菌丝状真菌的筛选及降解性能研究
从南京炼油厂原油污染的土壤中筛选得到2株高效降解原油的.菌株,OBD-LM2和OBD-HQM,经初步鉴定菌株OBD-LM2为木霉属,菌株OBD-HQM为曲霉属.原油液体培养基中添加N、P营养盐、温度为25～35℃、盐度<3%时7d菌株OBD-LM2原油降解率为40%～68%,菌株OBD-HQM为35%～55%.采用GC、GC/MS对两株霉菌的原油降解前后组分进行测定,结果表明:菌株OBD-LM2的原油组分降解范围为C11～C28并有许多种类的短链烃(C10)产生,菌株OBD-HQM的原油降解范围仅为C11～C20.
作 者：沈薇 杨树林 宁长发 SHEN Wei YANG Shu-lin NING Chang-fa 作者单位：南京理工大学生物工程研究所,南京,210094刊 名：环境科学与技术 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：200629(5)分类号：X17关键词：原油污染 生物降解 降解特性
牛奶配大蒜可降脂 篇6
血脂是血液中所含脂质的总称，主要包括胆固醇、甘油三酯、磷脂、脂肪酸等，它们是血液的重要组成部分。当脂肪代谢或运转异常使血浆一种或多种脂质高于正常时，称为高脂血症。观察发现，牛奶大蒜同用，可有效地降低血脂。
牛奶为牛科动物黄牛或水牛的乳汁。中医认为，牛奶性味甘、平，归心、脾、肺、胃经。有补虚疗损、生津润肠之功。药理研究表明，牛乳中含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类及矿物质钙、磷、铁、镁、钾和维生素等；蛋白质中含人体必需氨基酸。牛奶中的矿物质和蛋白质，具有稳定人体情绪，降低血压的作用；牛乳中特有的乳清酸可降低血液中胆固醇的含量，并通过提高蛋白质水平和降低心肌张力来保护心脏。牛乳所含的营养成分易于被人体吸收，并可防止消化道溃疡，对小儿、老人、妇女产后均有益处。
大蒜又名独蒜、胡蒜，为百合科多年生草本植物大蒜的鳞茎，全国各地均产。中医认为，本品性味辛、温，归脾、胃经。有温中消食、解毒杀虫之功。藥理研究表明，本品新鲜鳞茎含蛋白质、脂肪、碳水化合物及维生素、矿物质等，能促进胃蠕动和胃液分泌；所含大蒜能降低血压，大蒜脂肪油有降低血脂，防止动脉粥样硬化的作用。英国科研人员研究发现，新鲜大蒜能够降低血液中有害胆固醇含量。大蒜的降脂效能与大蒜内所含的物质——蒜素有关，而且这一有效成分又有抗炎、抗肿瘤作用，能预防动脉硬化，降低血糖和血脂。实验发现，将几滴蒜素滴入牛奶中,牛奶中的胆固醇可大为降低。美国科学家曾对400名冠状动脉硬化且发生过一次心肌梗死的病人进行试验，一半人每日服加大蒜的牛奶，另一半人服不加蒜汁的牛奶，三年后不加蒜汁组的人死亡率高一倍，加大蒜汁的一组既降低了血压，又减少了心脏病的发病率。
可降解性 篇7
清炀科技股份有限公司所生产的Nature M.T环保地膜, 其原材料是公司研发团队通过大量多次试验论证对聚乳酸进行生物改性, 使其具有延展性、柔韧性、耐温性, 于2012年成功研制出新型可完全生物降解材料母粒, 目前已可全面取代市面上所使用的传统石化塑料, 此产品获多项技术专利, 并通过SGS等国内外权威检测机构的认证和检测。由该母粒制成的产品可取代传统塑料制品, 达到无毒害、无重金属、无塑化剂等的环保100%生物可全降解新材料。海峡现代农业研究院有限公司与台湾群力管理顾问有限公司联合引进清炀科技公司的环保可分解聚利膜技术在大陆生产及推广应用。
本研究通过土壤填埋方式研究环保地膜降解性能, 从生物降解过程中的地膜重量的减少量和降解率等方面探讨了Nature M.T环保地膜的降解特性, 为Nature M.T环保地膜在蔬菜种植中的推广应用提供实践依据。
1 材料与方法
1.1 试验概况
田间试验设在漳州长泰县陈巷镇西湖村群力果蔬基地。土壤理化特性:p H值6.30, 有机质30.5g/kg, 全氮2.85 g/kg, 全磷3.11 g/kg, 全钾8.15 g/kg, 碱解氮100.51 mg/kg, 速效磷98.15 mg/kg, 速效钾358.35 mg/kg。
试验材料:番茄品种为农科180;供试地膜为Nature M.T环保地膜 (产地:厦门) 、国产常规聚乙烯地膜。
1.2 试验设计
试验设2个处理, 即每种地膜为一个处理, 以国产常规聚乙烯地膜为对照 (CK) 。3次重复。田间农事操作同当地番茄生产。
1.3 试验方法
土壤采自群力果蔬基地, 土样采集完后, 风干、磨碎过5mm筛, 备用。
2015年8月, 番茄苗移栽后20 d, 将地膜剪成50 mm×50 mm大小的方块, 取约1 g地膜与1 kg土壤混匀, 装于填埋箱中。田间填埋箱的规格为210 mm×140 mm×100 mm, 底部和四周为80目的不锈钢丝网, 顶部为30目的不锈钢丝网。每种地膜处理15个箱, 填埋箱装好后置于种植的两畦番茄之间的垄上土壤表层。
1.4 取样及指标测定
填埋前, 称取地膜的重量, 于填埋后15、30、45、60 d各取3个填埋箱进行相关测定。降解速率测定:主要测定田间地膜重量损失, 计算公式如下:
降解率 (%) = (降解前重量-降解后重量) /降解前重量×100
1.5 数据分析
采用DPS 7.05统计软件进行数据显著差异性检验。
2 结果与分析
测定填埋地膜的失重情况来衡量地膜在土壤中的降解特性。由表1可知, 与常规聚乙烯地膜相比, Nature M.T环保地膜在土壤中具有良好的可降解特性。随着填埋时间的延长, Nature M.T环保地膜的降解效果越明显, 填埋于土壤中60 d后, 重量由原来的平均0.999 0 g下降到0.621 7 g, 平均降解率达到37.77%。填埋于土壤中60 d后, 常规聚乙烯地膜的重量变化不明显, 平均降解率仅为1.02%。
注:同列字母相同表示两者差异不显著, 字母不同表示差异显著 (P<0.05, n=3)
3 结论与讨论
可降解地膜的评价方法包括降解生成物的积存量降解过程中氧的消耗量和二氧化碳的生成量等[6,7]。本研究采用测定地膜的失重量来衡量地膜在土壤中的降解性能, 随填埋时间的延长, Nature M.T环保地膜重量不断减轻, 到达60 d时, 地膜的平均降解率达到37.77%, 这与张晓海等[8]、王朝云等[9]的研究结果类似。与Nature M.T环保地膜相比, 常规聚乙烯地膜的重量变化很小, 几乎不能降解。通过本研究发现, Nature M.T环保地膜是一种值得推广的农膜, 其降解机理还有待进一步研究。
摘要：通过田间填埋试验法, 对Nature M.T环保地膜的降解特性进行了研究。结果表明:田间填埋60 d后, Nature M.T环保地膜的降解率达37.77%, 常规聚乙烯农膜的降解率仅为1.02%, 可见, Nature M.T环保地膜比常规聚乙烯地膜更容易降解。本研究为Nature M.T环保地膜在果蔬上的推广应用提供了实践依据。
关键词：NatureM.T环保地膜,生物地膜,可降解地膜,降解速率
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可降解性 篇8
1 试验设计
1.1 试验材料
实验用地膜样品及其相应规格如表1所示。其中, 双降解生态地膜样品“降解A”、“降解B1”、“降解C”分别为三种不同配方、降解时间不同的氧化—生物双降解生态地膜, “降解B2、B3”是与降解B1配方相同, 厚度不同的氧化—生物双降解生态地膜。
1.2 试验方法
试验安排在蓝田县三里镇杨村五组, 面积1亩, 为夏闲地, 每种地膜覆盖20m, 各块之间间隔1m, 排列顺序为自西向东为1~8号。试验于2013年8月4日铺设地膜。覆膜前测定不同规格地膜1m长重量。
2 测定内容
2.1 当地气温及降雨量 (表2)
每10天为一个测算周期, 测定降雨量、最高气温、最低气温及平均气温。
2.2 土壤温度和含水量测定 (表3、表4)
从地膜铺设后每10天取一次数据, 分别测定双降解地膜和普通地膜膜下15cm深土壤14:30时的温度;同时在15cm土层, 按梅花形或S形采集3~5个样点的土壤样品, 用烘干法测定土壤含水量。
单位:℃
单位:%
2.3 地膜降解性能 (表5)
观测试验地中地膜变化情况, 从地膜铺设后第10天开始, 每10天观察记录一次地膜变化情况 (降解孔洞数、裂口数、降解比例、降解面积等现象) , 标记地膜开始降解时间。
3 试验分析
3.1 不同地膜降解情况
氧化—生物双降解生态地膜A降解性能最好, 覆膜后10天开始降解, 20~30天时降解迅速, 40天露地部分覆盖度仅为20%, 随着降解, 地下15cm地温随之下降。
氧化—生物双降解生态地膜B1降解性能次之, 覆膜20天后开始降解, 50天左右时降解迅速, 80天后覆盖度为30%, 同时降解速度减缓, 随着降解, 地下15cm地温随之下降。
氧化—生物双降解生态地膜B2、B3降解性能基本相当。差于B1, 覆膜30天后开始降解, 50天左右时降解速度最快, 100天后覆盖度为25%, 随着降解, 地下15cm地温随之下降。
氧化—生物双降解生态地膜C降解最慢, 覆膜30天后开始降解, 覆盖度降至25%大约需要110天。
各规格地膜在地上部分降解基本结束后, 将地下部分翻出地表, 经过50~100天后都能完全降解。
3.2 不同地膜对土壤温、湿度影响
各规格地膜覆盖后都起到了增温效果, 因各种地膜厚度不同, 地温略有差异。随着地膜降解, 地温开始下降, 覆盖度在50%时, 地温下降明显。各规格地膜覆盖后保墒性能良好, 失墒较慢。在遇到降雨后地下20~50cm土壤墒情较0~20cm回升快。当地膜降解后, 墒情开始下降, 在覆盖度60%时, 失墒较快。
3.3 不同地膜降解与温度关系
氧化—生物双降解生态地膜降解速度与温度变化关系密切, 温度高时地膜降解速度快, 温度低时地膜降解速度缓慢。在温度降至10℃以下时, 氧化—生物双降解生态地膜降解速度明显减慢。
4 试验结论
可降解性 篇9
本工作从柴油污染土壤中筛选、分离出一株高效萘降解菌N-3，对其进行了菌种鉴定及PCR扩增实验，并考察了该菌株对单一萘、菲、蒽、芘、芴的降解能力及降解过程中脱氢酶活性的变化。
1 实验部分
1.1 试剂、材料和仪器
萘、菲、蒽、芘、芴、氯化三苯基四氮唑（TTC）：纯度均为99%,Sigma-Aldrich公司；正己烷：分析纯；葡萄糖：纯度为97%。
Tris-HCl缓冲溶液：三羟甲基氨基甲烷浓度为0.05 mol/L,p H=7.19。
土样：取自某市的柴油污染土壤。
LB培养基：蛋白胨10.0 g，酵母粉5.0 g,Na Cl 10.0 g，蒸馏水1 000 mL,p H=7.0,121℃灭菌15 min，保存备用。
无机盐培养基：KH2PO4 1.0 g,K2HPO4 1.0FeSO4·7H2O 0.1 g，蒸馏水1 000 mL,pH=7.0,121℃灭菌15 min，保存备用。
萘选择性培养基及PAHs降解培养基：分别用正己烷配制萘、菲、蒽、芘、芴质量浓度为1 g/L的有机溶液，过滤除菌，取一定量添加到无机盐培养基中，使萘、菲、蒽、芘、芴的质量浓度分别为50mg/L，待正己烷挥发完毕后备用。
在上述培养基中分别加入质量分数为2%的琼脂，即得相应的固体培养基。
6010型紫外-可见分光光度计：惠普公司；GC-2010型气相色谱仪：日本岛津公司。GTR21-1型离心机：北京时代北利公司。
1.2 萘降解菌的筛选
取10 g柴油污染土壤加入到100 mL无机盐培养基中，于温度30℃、转速170 r/min条件下浸取4h，将浸取液在3 000 r/min下离心5 min，将10 mL上清液加入到100 mL萘选择性液体培养基中经4代富集培养（萘质量浓度从50 mg/L逐步提高到200 mg/L）后，取适量富集培养液，稀释涂布在萘选择性固体培养基平板上，待有明显菌落出现时从中选取大小、形态各异的菌落在LB固体培养基上进行进一步划线纯化分离。
将各纯化后的菌株分别接种于LB液体培养基中，于温度30℃、转速170 r/min条件下摇床培养20 h，培养液在转速6 000 r/min下离心，用生理盐水重悬浮并调节菌悬液在600 nm处的吸光度（OD600）为1，冷藏备用。
将各菌悬液按10%（φ）的接种量分别接种到萘选择性液体培养基中，观察其生长情况并测定培养液中的萘含量，实验设置3组平行试样。
1.3 萘降解菌的鉴定
利用Baldwin等[15]2003年报道的nah基因的简并引物nahf/nahr，对筛选出的菌株进行PCR扩增实验，用细菌DNA提取试剂盒（Tiangen）对菌株进行DNA提取。选择一株生长情况最好、对萘降解能力最强且含有nah基因的菌株作为萘降解菌。
菌株的鉴定工作委托中美泰和生物技术（北京）有限公司完成。
1.4 萘、菲、蒽、芘、芴的降解
将萘降解菌的菌悬液按10%（φ）的接种量分别接种于100 mL含不同PAHs的降解培养基中，于温度30℃、转速170 r/min条件下摇床培养，定时取样，测定菌体生长曲线及降解后培养液中各PAH含量，实验设置3组平行试样。
1.5 分析方法
1.5.1 菌体浓度的测定
以菌体培养液的OD600值表征培养液中的菌体浓度。
1.5.2 萘、菲、蒽、芘、芴质量浓度的测定
试样经正己烷萃取后，用气相色谱仪测定各PAHs的质量浓度。色谱条件：进样口温度300℃，检测器温度330℃，毛细管柱50 m×0.25 mm×0.25μm，柱温130℃保持3 min，以15℃/min的升温速率梯度升温至280℃，进样量1μL。
1.5.3 脱氢酶活性的测定
通过测定微生物的脱氢酶活性可以了解微生物对有机污染物的氧化分解能力，具体方法见文献[16]：取2 mL降解后培养液于一系列具塞试管中，加入p H=8.5的0.05 mol/L Tris-HCl缓冲溶液、0.1 mol/L葡萄糖溶液、0.5%(w)TTC各2 mL，置于30℃恒温培养箱中反应4 h。加入2滴浓硫酸中止反应，并准确加入5 m L甲苯，充分振荡，萃取。待反应生成的红色三苯基甲臜（TF）被完全萃取到有机相时，将有机相在4 000 r/min下离心5 min，过滤后测定滤液于486 nm处的吸光度（OD486），以此表征萘降解菌的脱氢酶活性。
2 结果与讨论
2.1 萘降解菌的筛选
经过富集培养，在萘选择性固体培养基平板上得到3株能以萘为唯一碳源和能源生长的菌株，分别命名为N-1,N-2,N-3。3株菌在萘选择性培养基中的生长曲线见图1，降解60 h后3株菌的萘降解率见图2。由图1和图2可见，菌株N-3生长情况最好，且降解60 h后的萘降解率最高，达到25.31%。
3株菌的nah基因扩增电泳照片见图3。由图3可见，菌株N-1和N-3中均含有nah基因，而菌株N-2中未发现。结合图1～3的结果，以下实验选择N-3作为萘降解菌。
M：分子标记；NC：空白对照；N-1,N-2,N-3：萘降解菌
2.2 菌株N-3的鉴定
经过对菌株N-3的16S rDNA序列分析，鉴定其为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。对该菌进行简单生理生化实验，结果表明：该菌为革兰氏阴性菌，菌体的一端有单鞭毛，无芽胞；氧化酶阳性，能氧化分解葡萄糖和木糖，产酸不产气，但不分解乳糖和蔗糖，可液化明胶，可分解尿素，可还原硝酸盐为亚硝酸盐并产生氮气，吲哚试验呈阴性，可利用枸橼酸盐，精氨酸双水解酶阳性。
2.3 菌株N-3对萘、菲、蒽、芘、芴的降解
菌株N-3在不同PAHs体系中的生长曲线见图4。由图4可见：菌株N-3在萘、菲、蒽、芘、芴等5种PAHs中都能生长；在蒽和菲中生长情况最好，其次是萘，在芘和芴中生长情况最差。菌株N-3对不同PAHs的降解率见图5。由图5可见：经过84 h的降解，菌株N-3对萘、菲、蒽、芘、芴的降解率分别为28.81%,34.83%,36.65%,27.50%,23.47%；菌株N-3对这5种PAHs降解能力的大小顺序为：蒽>菲>萘>芘>芴，与该菌在不同PAH体系中的生长情况呈一定的正相关性。实验结果表明，该菌不仅可有效降解萘，而且也能有效降解液相中其他种类的PAHs。
2.4 菌株N-3的脱氢酶活性
菌株N-3在不同PAHs体系中的脱氢酶活性见图6。由图6可见：菌株N-3在所有PAHs体系中的OD486都是先增大后减小；在菲和蒽体系中，菌株N-3的脱氢酶活性在前72 h上升迅速，而后略有下降；在萘、芘和芴体系中，菌株N-3的脱氢酶活性在前60 h上升迅速，而后呈下降趋势，总体均低于菲和蒽体系中的脱氢酶活性。这表明该菌株对萘、芘和芴的降解能力没有对菲和蒽的降解能力强。该结果与菌株N-3对不同PAHs降解率的结果呈正相关性，由此也可证明用脱氢酶活性表征微生物对有机污染物的降解能力是一种可靠的方法。
3 结论
a）从柴油污染土壤中分离出一株降解萘的菌株N-3。该菌能以萘为唯一碳源及能源生长，经鉴定为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa），含有萘双加氧酶基因nah。
b）该菌能有效降解液相中的萘、菲、蒽、芘、芴。在质量浓度为50 mg/L的不同种单一PAH体系中，经过84 h的降解，萘、菲、蒽、芘、芴的降解率分别为28.81%,34.83%,36.65%,27.50%,23.47%。
c）菌株N-3的脱氢酶活性与其对不同PAHs的降解率呈一定的正相关性，且对PAHs的降解具有广谱性。
摘要：从柴油污染土壤中筛选分离出一株萘降解菌N-3,进行了菌种鉴定及萘双加氧酶基因(nah)验证,并考察了该菌对不同种类多环芳烃(PAHs)的降解能力及降解过程中脱氢酶活性的变化。实验结果表明:该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),含有nah基因;当分别对液体培养基中质量浓度为50 mg/L的萘、菲、蒽、芘、芴降解84 h时,菌株N-3对萘、菲、蒽、芘、芴的降解率分别为28.81%,34.83%,36.65%,27.50%,23.47%。菌株N-3的脱氢酶活性与其对不同PAHs的降解率呈一定的正相关性。该菌不仅能有效降解萘,且对其他种类PAHs也有一定降解作用。
可降解性 篇10
关键词：城市生活垃圾,卫生填埋场,可生物降解组分,降解规律
垃圾卫生填埋法,是垃圾最终处置且行之有效的方法之一,具有处理工艺简单、维护费用低等优点。但填埋场在其漫长的稳定化过程中产生大量填埋气和渗滤液,如不作处理,能持续几十年甚至上百年,对附近公众健康和周围环境产生危害[1],所以,对垃圾卫生填埋场内的垃圾稳定化进行研究,对于减轻或消除填埋场的危害以及确保填埋场最大限度的安全再利用具有重大的实际意义。目前,对填埋场稳定化的研究,一般从4个方面着手,即:填埋气、渗滤液、固体垃圾和表面沉降。本文对垃圾的可生物降解组分进行讨论。
1 城市生活垃圾可生物降解组分测定方法
BDM(Biological Degradable Material),译为可生物降解物质,是具有生物活性的有机质。根据何品晶等的研究表明[2]:垃圾中可生物降解有机质具有比不可生物降解有机质更易于被化学氧化的特点,因此可以在原有“湿烧法”测定总有机质(CODCr)方法的基础上,采用常温反应,降低溶液氧化能力,使之选择性的氧化可生物降解物质。
1.1 试验中所用的试剂
1)重铬酸钾溶液:C(1/6K2CrO7)=2 mol/L。2)硫酸亚铁铵溶液:C[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.25 mol/L。3)浓硫酸:密度=1.84 kg/L。4)试亚铁灵指示剂。
1.2 分析步骤
1)称取0.5 g左右的样品置于250 mL容量瓶中,分别加入15 mL重铬酸钾溶液和20 mL浓硫酸,将容量瓶置于振荡器上振荡1 h。同时做空白样试验。2)取下容量瓶,加水至标线,摇匀。分别取25 mL溶液于锥形瓶中,加入3滴试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴至溶液变为红褐色。3)计算。可生物降解物质含量
根据王罗春等对上海老港城市生活垃圾填埋场稳定化进程的研究[3]表明:填埋场封场不久(t<718 d),垃圾降解程度较小,垃圾仍呈团块状,这些团块之间各种有机组分含量差异很大,因此垃圾取样的非均匀性也很大,同时可生物降解物质含量随时间变化波动也很大,缺少规律性。封场718 d后,填埋垃圾进入完全厌氧反应期,可生物降解物质含量随时间的增加逐渐缓慢降低。可生物降解物质变化能较好地反映垃圾的降解规律。因此本次试验只对填埋2年后的垃圾体进行取样,根据填埋场填埋规划图及填埋记录,选定每年4月份～5月份进场的垃圾填埋位置,进行取样分析。
2 可生物降解组分随填埋时间的关系
2.1 试验结果
试验测定结果如表1所示。
2.2 模型的建立
生活垃圾填埋2年后,垃圾降解速率基本稳定并处于厌氧降解阶段。垃圾体中可生化降解组分的降解为一级反应,可表示为:
其中,k为垃圾体中可生物降解组分降解速率常数,年-1;ci为垃圾体中可生物降解组分含量,kg/m3;t为填埋时间,年。
对式(1)求积分,得下式:
Ct=C0e-kt (2)
其中,t为填埋时间,年;Ct为t时刻垃圾中可生物降解成分的含量,kg/m3;C0为t=0时垃圾中可降解成分的含量,kg/m3;k为垃圾体中可生物降解组分降解速率常数,年-1。
本文根据式(2)和试验测得系列卫生填埋场不同填埋时间垃圾体中可生物降解物含量值(ti,ci),按照最小二乘法对卫生填埋场可生物降解组分变化模型的参数进行估计,得出卫生填埋场可生物降解组分变化模型的参数(见表2)和可生物降解组分含量的变化曲线。
拟合结果为:
CBDM=12.735e-0.067t (3)
2.3 模型的检验与评价
为验证建立的卫生填埋场可生化降解组分含量变化模型的准确性和可靠性,将模型(式(3))代入时间值进行反演计算,垃圾体中可生化降解组分含量的反演结果与试验过程中的测试值相比较,其结果见图1。
从反演结果看,卫生填埋场可生化降解组分含量变化的试验值和模型(式(2))计算值总体相差不大,表明建立的模型基本反映了卫生填埋场中可生化降解组分含量的变化过程和趋势。
3 可生物有机垃圾降解应考虑的因素
1)垃圾的组成特性。菜类及食品类含量较大的垃圾其降解速度较快,垃圾中的塑料、橡胶等高分子材料的降解则非常慢,而且垃圾中的硫酸盐和重金属离子还有抑制垃圾分解的作用。研究表明[4]:向垃圾中加入营养元素N,P和K盐,可以不同程度地加快垃圾的降解。2)垃圾的填埋方式。垃圾填埋高度和较大的压实密度可以抑制有机物的降解,填埋后不加覆盖土的垃圾比加覆盖土的垃圾降解快,垃圾破碎后,其降解速度也加快。因此,填埋时应采取好氧或准好氧填埋方式且破碎后再填埋。3)填埋场的水文气象。一般来说,在寒冷的环境中有机物的降解慢,温暖的气候有利于垃圾中有机物的降解,当垃圾处于41 ℃时,有机物降解最快。垃圾的湿度对有机物的降解也有一定的影响,含水量高的垃圾比含水量低的垃圾降解快。一般认为,当垃圾的含水量高于60%时,垃圾就能有效地分解。4)微生物的种类。在垃圾降解过程中,好氧菌、真菌、产甲烷菌、纤维素分解菌等均起着重要作用,如果控制适当的条件,使不同降解阶段的微生物优先大量繁殖,则会加速垃圾中有机物的降解。
4 结语
通过对生活垃圾填埋场可生物降解组分在垃圾体中的含量随填埋时间变化的研究表明:随着填埋时间的延长,垃圾体中可生物降解物质含量逐渐降低,呈一级负指数规律衰减(CBDM=12.735e-0.067t)。垃圾土中有机物的自然降解是比较缓慢的,因此,为加快填埋场的稳定化速度,增强填埋场的稳定性,应针对影响垃圾中可生物降解物降解的主要因素,采取适当的工程措施。
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