改性PE

班级：高082姓名：潘冬俊学号:0808062049改性PE膜的生物可降解性研究改性PE膜的生物可降解性研究PE改性的意义实验部分实验结论PE改性的意义随着塑料产量的迅速增长,废弃塑料的后处理及造成的环境污染越来越受到各国的关注,塑料垃圾造成的环境污染已成为全球性的问题。塑料由于其稳定性好,长期填埋在地下,也不易腐烂分解,实质上成为长期埋存地下的垃圾,这不仅没有解决污染源的问题,还浪费了大量的塑料废弃物中有价值的原料资源和能源,因此用填埋法处理已受到限制。而焚烧处理,设施需要投入大量资金,且焚烧又会产生高的热量,损伤焚烧炉以及释放有害气体而难于处理,严重污染环境。由此可见,研究开发低成本的多功能、全降解聚乙烯(PE)地膜,并实现产业化,是农业可持续发展、根治白色污染的迫切需要;同时研究、制定配套的产业政策,从政策层面上保证降解地膜的推广应用,无疑具有重要意义。1原料菌株的分离23改性PE膜的微生物降解试验降解菌的分离与纯化45改性PE膜降解性失重检测6改性PE膜的红外光谱测试实验部分基础无碳源(琼脂)培养基:K2HPO40·7g,KH2PO40·7g,MgSO4·7H2O0·7g,NH4NO31·0g,NaCl0·005g,FeSO4·7H2O0·002g,ZnSO4·7H2O0·002g,MnSO4·H2O0·001g,琼脂粉20g,蒸馏水1000mL,pH7·0~7·2。本实验采用两种培养基,基础无碳源培养基是为检测PE地膜的生物降解性而设计的,主要考察微生物在以实验PE地膜为唯一碳源的条件下生长的状况,从而判断材料的生物可降解性;察氏(Czapek)培养基则是分离筛选真菌的常规培养基。PE膜:不添加降解助剂直接以PE为原料,在常规吹膜机组上吹制而成,山东科技大学高分子化学实验室。改性PE膜:用降解助剂与聚乙烯以一定的配比混合均匀后,在常规吹膜机组上吹制而成,山东科技大学高分子化学实验室。原料菌株的分离为了从土壤中分离筛选对改性PE有潜在降解能力的菌株,分别在农田土壤里、生活垃圾堆肥中、黄岛泥布湾污水处理厂的污泥中取样。样品采集后保存于低温冰箱中,尽量减少其中菌相的变化。配制察氏培养基划线分离,28℃培养7d。分离出单菌后编号,4℃冰箱保藏。ACB液体培养实验固体琼脂培养实验菌种鉴定改性PE膜的微生物降解试验液体培养实验将改性PE膜剪成3cm×4cm长方形,消毒,干燥待用。配制基础无碳源液体培养基灭菌。将分离得到的霉菌孢子分别制成108个/mL的单菌孢子悬浮液,按1/100分别接种,加入三片改性PE膜。28℃摇床中振荡培养30d,提供一定的光照。检测菌种能否利用改性PE膜为唯一碳源进行生长繁殖。相同条件下以PE膜对照。固体琼脂培养实验将改性PE膜剪成3cm×4cm长方形,消毒,干燥。将分离得到的霉菌分别制成108个/mL的单菌孢子悬浮液。配制基础无碳源固体培养基灭菌。培养基平铺于培养皿中厚约10mm,然后将改性PE膜平铺于培养基上,分别涂布1mL单菌孢子悬浮液。提供一定的光照和湿度,28℃温箱内培养30d。观察菌种能否附着于改性PE膜上,并利用其为唯一碳源进行生长繁殖。比较培养前后膜质量损失。同等条件下,以PE膜做对照实验菌种鉴定在培养试验的基础上,挑取能够在改性PE膜上生长的微生物进行菌种初步鉴定。菌落观察:配制察氏培养基,灭菌制成平板。将真菌点种于培养基上,28℃培养5d。观察菌落的大小、形状、颜色、质地及渗出物特点。菌丝体和孢子形态观察:挑取真菌的菌丝体,置于滴有乳酸石炭酸液的载玻片上,加盖盖玻片,制作临时装片,在高倍镜下观察菌丝分隔情况和分生孢子着生情况(辨认分生孢子梗、顶囊、小梗及分生孢子。固体培养法检验试验中,发现编号为M6的真菌有大量附着于改性PE膜上生长(见图1),而对照PE膜没有M6菌附着;其他菌株没有发现生长现象。在培养试验的基础上,挑取能够在改性PE膜上生长的微生物进行菌种初步鉴定。菌落观察:配制察氏培养基,灭菌制成平板。将真菌点种于培养基上,28℃培养5d。观察菌落的大小、形状、颜色、质地及渗出物特点。菌丝体和孢子形态观察:挑取真菌的菌丝体,置于滴有乳酸石炭酸液的载玻片上,加盖盖玻片,制作临时装片,在高倍镜下观察菌丝分隔情况和分生孢子着生情况(辨认分生孢子梗、顶囊、小梗及分生孢子。固体培养法检验试验中,发现编号为M6的真菌有大量附着于改性PE膜上生长(见图1),而对照PE膜没有M6菌附着;其他菌株没有发现生长现象。菌种鉴定降解菌的分离与纯化*FootnoteSource:Source通过反复分离、纯化,从相关环境中分离获得霉菌10株,编号为M1~M10。改性PE膜降解性失重检测配制基础无碳源固体培养基灭菌。平铺于培养皿中厚约10mm,然后将8条改性PE膜分别平铺于培养基上,涂布1mL单菌孢子悬浮液。提供一定的光照和湿度,28℃温箱内培养30d。取下改性PE膜,洗涤,干燥至恒重,称量并记录培养后各样品的质量。相同条件下,以PE膜作对照。取3cm×4cm改性PE膜8条,消毒,干燥至恒重,称量并记录各样品的质量。将分离得到的降解菌分别制成108个/mL的单菌孢子悬浮液。将处理后的改性PE膜与对照PE膜进行红外光谱测试,根据其羰基峰的变化判断改性PE的生物可降解性。PE膜固体培养30d后其红外光谱检测结果如图5所示。图中可见改性PE膜的羰基峰(1715cm-1)很明显,表明PE膜经过固态培养后发生了一定程度的生物氧化。而对照膜的羰基峰(1715cm-1)并不明显。改性PE膜的红外光谱测试改性PE膜的红外光谱测试将处理后的改性PE膜与对照PE膜进行红外光谱测试,根据其羰基峰的变化判断改性PE的生物可降解性。PE膜固体培养30d后其红外光谱检测结果如图5所示。图中可见改性PE膜的羰基峰(1715cm-1)很明显,表明PE膜经过固态培养后发生了一定程度的生物氧化。而对照膜的羰基峰(1715cm-1)并不明显。从相关环境中分离出霉菌10株,编号为M1~M10。采用固体琼脂平板培养法,液体摇瓶培养法,通过观察微生物在膜上的生长状况,测试膜失重以及FTIR检测羰基峰等方式对改性PE膜的生物降解性进行了研究。结果表明,M6菌可以附着于改性PE膜上,以改性PE膜为单一碳源在固体琼脂平板培养、液体摇瓶培养可见其生长繁殖,通过红外光谱检测,其羰基峰明显,证明了改性PE膜的生物可降解性。根据该菌的形态特征、培养特征等,初步鉴定其为黑曲霉属。结论