浅议微生物脱硫存在问题.doc

浅议微生物脱硫存在问题摘　要：微生物脱除煤中的硫是最近几年新发展起来的技术，此技术还不是很成熟存在着许多问题，本文从菌株、脱硫的稳定性、有机硫的预定、脱硫作用的鉴定、脱硫效果、乳化剂脱硫等六个方面综述了微生物脱硫普遍存在的问题。 关键词：微生物脱硫　乳化剂脱硫　菌株　脱硫作用 开发用微生物脱除煤中硫的方法面临很多困难，其中有三个问题特别关键，即需要更多更好的微生物菌株，微生物脱硫的稳定性以及检测有机硫的方便、准确的分析方法。 一、微生物脱硫普遍存在的问题 1.更好的菌株 一般认为，试剂硫芴是一种能代表煤中有机硫的典型化合物。在设计脱除煤中有机硫的微生物筛选实验中。大都用它作为培养基的营养成分，微生物降解硫芴有两种不同的途径。第一种称为“4S”途径，即由亚砜经过砜、磺酸盐最终到硫酸盐，这种方法是通过的特异性降解除去硫芴中的硫，而其中的碳会完整地保留下来，第二种是碳的破坏性代谢，这种代谢的结果是硫芴整体降解。很多研究人员一直试图分离或培养能降解或辅助降解硫芴的菌株，但分离到得菌株几乎都只能由破坏碳的途径降解硫芴。目前的问题是要筛选到能从有机物中特异性降解的菌株。 2.稳定的脱硫作用 据称有几个菌株能用于脱除有机硫。但这些菌株及其脱除煤中有机硫的作用不够稳定，结构的重现性很差。几乎每个研究组织都曾提到有关稳定性和重现性的问题。用微生物处理煤炭的先决条件是要筛选到具有稳定脱硫能力的菌株，然而要获得这种菌株却是困难的。 3.有机硫的预定 需要某些新的分析方法来测定某中的有机硫。最通过的方法是美国检测材料学会编号为D2492的方法。这个方法采用化学法分析煤炭样品，测定总硫、硫酸盐和二硫化铁，从总硫含量中减去硫酸盐和二硫化铁含量，间接得到有机硫的含量。这种方法所得的结构并不是完全一致的，同一实验室分析的结构果可能有10%的误差，不同实验室重复分析的误差高达20%。美国检测材料学会组织正在全面的检测和校正这个方法。但是，这种误差程度的分析很难用来检测菌株的改进和煤处理的结构，因为一般的改进无法用这种方法准确地测定。测定煤中硫含量的另一种方法是元素分析。可以将一种电子微光束聚焦在煤的很小的区域或微粒上。如果分析的是煤中没有无机物的区域，则可用元素分析直接测定煤中的有机硫，这种技术非常有用，但由于特异性很高，用于常规分析并不方便，还可以用扩展X射线吸收精细结构技术特异性检测煤中的有机硫，但是，这种方法与电子微光束方法一样特异性太强，因而也不易广泛应用。 4.脱硫作用的鉴定 最近几年，用微生物脱除煤中有机硫方面有几个重要进展，其中有两种比较方便的方法，能用来检测和鉴定特异性脱除有机物中硫的微生物菌株，这两种方法是紫外-荧光分析和硫的生物利用测定。根据所有的为啥那怪物生长都需要硫的特点，发展了用于测定和鉴别细菌降解有机硫能力的第二种方法，硫的生物利用测定实际上时硫的微生物分析，微生物的生长量代表了利用有机和无机化合物作为硫源的定量指数。微生物生长对硫的需要是分离有用菌株连续选择方法的基础。在连续培养的生物反应器中，提供细菌健康生长所需的条件和除硫以外的全部营养物，在反应器中还加入有机硫含量较高的煤，在这种条件下，细菌或者从煤中获得硫而生长，或者不从煤中吸收硫而死亡，或者被洗掉。化学引起的突变加速了菌种脱硫能力的进化。用这种方法选择到一个混合菌株IGTS7，它不仅利用有机硫而生长，而且特异地氧化了碳—硫键。用气相色谱证实了由IGTS7生产的硫芴降解。 5.脱硫效果 在微生物脱除煤中有机硫的研究中，最有趣的进展也许是IGTS7，能脱除高达91%的有机硫这是一个惊人的结果。这些结果是十分鼓舞人心的，因为她们首次证实了用生物处理可以脱除煤中的有机硫，而且脱除水平达到了空气净化标准。另一个有意义的进展涉及到好温细菌，据称这种细菌的同一菌株既可优先代谢有机硫，也可优先代谢无机硫，在有机硫和无机硫含量几乎相等的煤中，它可以脱除多达45%的有机硫，而无机硫的含量实质上保持不变。而对另一些煤炭样品，同样的菌株脱除了90%的无机硫，而有机硫含量却没有降低。 6.用乳化剂脱硫 另一种从煤中脱硫的新方法所用的是矿物油乳化的细菌。采用含T.ferrooxidans细胞或他们的无细胞酶提取物的逆胶体溶液经过24h处理后，可降低总硫量达48%，采用无细胞的酶提取物比全细胞制备物的效果更好。增加处理时间，总硫脱除量可高达70%，这些硫的降低并非全是生物的活性作用，因为非生物的对照也使总硫降低了25%，要确定这种煤炭处理过程的效果，限度和最佳还得经过有大量的研究。尽管如此，这些初步结果也是很鼓舞人心的，这是因为：提出了一种煤炭生物脱硫的新途径；他们可作为生物与非生物结合进行煤炭脱硫处理的模型；证实了酶提取物在煤炭脱硫中的应用