发布时间:15-07-28 17:54分类:技术文章 标签:辐射 提高医用材料的力学性能 生物医用材料除了应具备良好的生物相容性外,还应依据其使用目的而具备相应的力学性能和相应的生物功能。某些天然高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性,但是其力学性能往往无法满足要求。天然水凝胶具有良好的生物学特性,它能够吸收并保持大量的水分而又不溶解。同时,由于其表面张力很低,可以减少对体液中蛋白质的吸附。另外,水凝胶有良好的水蒸气和空气透过率,因此,水凝胶成为生物医用材料研究的热门课题。但水凝胶的主要缺点是力学性能太差,一般只能和其他材料配合使用,或通过改性方法来提高其力学性能。 交联是增加材料力学性能的一种有效方法,辐射交联是利用射线的能量活化材料,使材料发生自身交联。辐射交联合成水凝胶有许多优点。首*,他解决了产品灭菌问题;其次,它不用额外添加材料,避免有毒残留物污染;再者,电离辐射对人体和环境是安全的。 目前提高高分子材料的力学性能能采用的方法是辐射交联技术。辐射交联一般不需要催化剂、引发剂,後处理简单,可在常温下反应,无污染,除辐射源之外不需特殊设备,在许多方面优于过氧化物交联技术。聚合物的辐射交联为自由基链式反应。 辐射交联反应可以分为3步:1.初级自由基及活性氢原子的形成;2.活泼氢原子可继续攻击大分子片段再产生自由基;3.大分子链自由基之间反应形成交联键。 高分子辐射交联改性不同于物理共混体系。物理共混由于各组分在其相界面往往存在缺陷而使性能受到影响,而辐射反应在相界面间发生,可改善组分间粘合力及相容性。如己有研究发现,辐射交联不仅能改善材料的力学性能,而且能改善共混物的相界面。上海科技大学的刘钰铭等辐射合成甲基丙烯酸β-羟乙酯(PHEMA)水凝胶,发现完成这一聚合-交联过程所需剂量很小,不到1×10-4Gy即可得到高于90%的凝胶含量的水凝胶产物,且水凝胶的力学性能明显提高。 生物活性物质的固定化 生物活性物质是指酶、抗体、抗原、抗生素、激素以及各类药物等,可以用各种方法将他们结合在生物高分子材料内部或者表面。这种技术统称为活性物质的固化。这一新技术的进展对疾病的诊断、治疗和药物的合理使用开辟了一条新路径。以药物缓释为例治疗某一疾病,摄入的药量往往要超过实际药量的数百倍,以维持局部患病区血液中药物的必要浓度,因而增加了副作用。如何将低分子药物与高分子材料结合起来植入患区,然後让药物缓慢地释放出来,*可以使药物在指定部位持续安全稳定的发挥药效是现在研究的一项重大课题。 目前,研究和应用的固定化方法可以归纳为吸附法、包埋法、共价结合法、肽键结合法和交联法等几大类。酶和细胞的固定化方法虽然很多,但是每种方法都各有其优缺点。从制备的难易程度上看,吸附法是将酶直接或者通过离子交换吸附到载体上的一种方法,相对比较容易。包埋法是将酶包埋于凝胶或其它聚合体格子内,工艺也比较简便。而共价结合法则涉及到酶的功能团与聚合物载体的共价键结合条件较剧烈,制备过程繁琐。交联法是利用功能团试剂与酶分子之间进行分子交联,制备程序相对复杂。 从结合程度方面看,物理吸附法中酶与载体的结合不牢固,易于脱落,因此很少有实用价值,而离子吸附法中酶与含有离子交换基团的水不溶性载体结合相对牢固。包埋法、共价结合法、交联法的结合程度都比吸附法更强。可以看出,吸附法操作简单,对酶活性影响不大,但酶与载体的结合较弱,易于脱落,并不是一种理想的固定化方法。共价结合法和交联法中酶与载体的结合较强。 南京大学环境学院污染控制与资源化研究*重点实验室的李芳捷等应用低温辐射技术辐射诱导甲基丙烯酸β-羟乙脂丙烯酸羟乙酯共聚合制备了高分子载体固定氨氧化细菌,经充分溶胀後的聚合物表面水接触角几乎为0,含水率为450%,润湿性能良好;聚合物表面具有极性官能团;聚合物的非晶结构有利于小分子尤其是水分子的渗透和扩散,多孔结构有利于微生物的生长和繁殖。 医用材料的消毒 早在伦琴发现X射线的第二年,Mink*提出了射线灭菌的猜想,到上世纪50年代,由于大功率辐射源的出现,辐射灭菌进入实用阶段。辐射灭菌即在一定剂量的Υ射线或者高能电子束对材料进行辐照时,引起的微生物DNA、蛋白质、脂类等有机分子化学键的断裂,从而导致微生物死亡,使材料无菌,保证材料的安全卫生。 医用品的辐射灭菌与传统的高压灭菌、化学灭菌相比,具有灭菌彻底、操作安全、不污染环境、可对带包装的物品以及热敏物质进行灭菌、以及可实现连续化操作等优点。因而,辐射灭菌已经成为辐射加工中发展*快,应用*成功的领域之一。 随着人类逐步进入老龄化社会,开发生物相容性优良、力学性能好、具有特殊功能的生物材料显得日益重要。同时由于核辐照与电子射线技术的进步以及在材料制备中的应用日趋广泛,辐射技术已成为研制生物医用材料以及材料改性中一个重要方向。我们相信伴随着辐射接枝、交联、固定化等辐射技术在生物医用材料制备、改性、消毒上的研究和应用,将大大促进生物医用材料的发展。

新甫京娱乐娱城平台 1

中国水产门户网报道摘要:本文介绍了固定化微生物技术的发展史和吸附法、包埋法、共价法、交联法等6种固定化微生物的制备方法以及固定化微生物技术在水产养殖中的应用。关键字:固定化;微生物;水产养殖;制备随着水产养殖业的发展,养殖对象、规模日益扩大,细菌性、病毒性等病害的感染机率也随之增大。而抗生素的大量使用,不仅使一些致病菌产生较强的抗性,同时也导致了鱼肠道内的有益菌群生态失调,从而影响鱼类的抗病能力。要减少抗生素使用,保护生态环境,应另辟蹊径。微生态制剂则可相对有效地解决这一问题。所谓微生态制剂,是利用对鱼虾等动物有益的微生物或促进物质经特殊加工工艺制成的活菌制剂。它可用于水中微生态调控、净化水质,能产生一定的生物效应或生态效应;也可用于调整或维持动物肠道内微生态平衡,达到防治疾病、提高健康水平和促进生长的目的。目前微生态制剂被广泛应用在水产养殖业上,但在应用中发现:由于微生物受外界环境影响较大,抗不良环境冲击能力差,一旦系统受损难以恢复,因此处理效果不稳定。为了解决这个问题,人们将目光投向了固定化微生物技术。固定化微生物技术不仅有利于优势菌种的固定,提高难降解有机物的降解效率;还能在生物装置内维持高浓度的生物量,在无细胞冲出的前提下,液流量大,提高了处理负荷,减少了处理装置的容积;并且易于固液分离;同时微生物被高分子材料包埋后抗毒性能和耐受力明显增加。1固定化微生物技术固定化生物技术起始于1959年,由Hattori等人首次实现了大肠杆菌的固定化,此后发展迅速。它包括固定化酶和固定化细胞技术。所谓固定化是指利用物理或化学手段将游离的细胞或酶与固态的不溶性载体相结合,使其保持活性并可反复使用的一种技术。由于固定化在实际生产中可使生产工艺自动化、连续化,提高酶和细胞的稳定性和反应效率,降低成本,因而迅速成为生物工程学中的一个研究热点。顾名思义,固定化微生物技术是指利用化学的或物理的手段将游离的微生物定位于限定的空间区域,并使之成为不悬浮于水仍保持生物活性,可反复利用的方法。20世纪70年代以后,由于水污染严重,迫切需要一种高效、快速且能连续处理的废水处理技术,微生物固定化技术从而在污水处理中得到广泛应用,效果较好,至今已经形成了较为完备的理论和方法。2固定化微生物的制备方法从固定化的定义就可以看出,要实现微生物固定化就要求有固态的不溶性载体。目前常用的载体可分为无机载体、有机高分子载体和复合载体三大类型。常见无机载体有硅藻土、多孔玻璃、石英砂、活性炭等;有机载体有琼脂、角叉莱胶、海藻酸钙和一些有机合成高分子凝胶(如聚乙烯醇凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、光硬化树脂)等;复合载体是由无机载体和有机载体材料结合而成,使两类材料的性能互补。固定化微生物的制备方法主要有吸附法、包埋法、包络法、共价法和交联法和无载体固定法6种。2.1吸附法所谓吸附法就是依据带电荷的细胞和载体之间的静电、表面张力和粘附力的作用,使细胞固定在载体表面和内部形成生物膜。这是一种廉价有效和比较常用的方法,其可分为物理吸附法和离子吸附法两种。物理吸附法是使用具有高吸附能力的物质,如硅胶、活性炭、多孔玻璃、碎石、硅藻土、多孔砖、陶瓷片、木屑等吸附剂,将微生物吸附在表面使其固定化;离子吸附法是利用微生物在解离状态下离子键合作用而固定于带有相反电荷的离子交换剂上,常见的离子交换剂有DEAE-纤维素、CM-纤维素等。2.2包埋法包埋法是将微生物包裹于凝胶格子或聚合物半透膜微胶囊中的方法。包埋材料通常采用聚乙烯醇、聚乙烯乙二醇、琼脂、海藻酸钙、卡拉胶等,其中天然高分子凝胶对微生物细胞无毒,传质阻力小,但结合强度小;有机合成高分子凝胶强度高,影响微生物生物活性,同时传质阻力大。由于包埋法所需条件温和、回收率较高,具有一定的普适性,选择适当的包埋材料使其不会破坏微生物的活性是这项技术的关键,但该方法空间位阻大,故不适于固定对大分子有机物作用的微生物。共固定化技术是在混合发酵技术和固定化技术基础上发展起来的一门新技术,就是将几种细胞同时包埋于同一载体中形成共固定化细胞系统。这种系统稳定,可将不同的几种微生物协同作用。混合细胞的固定化技术综合了混合发酵和固定化技术的优点,与遗传工程构建的细胞相比更有希望在短时间内应用于生产。2.3包络法20世纪90年代初期,为克服吸附法和包埋法固定微生物的缺点,又提出用包络法固定微生物的新技术。包络法以人工合成生物相容性好的聚丙烯酸酯共聚物基体型多孔颗粒为载体。郑邦乾等研究表明,微生物既可在该多孔载体外表面生成机械强度高的生物膜,又可在载体内孔中聚集大量的微生物,增大了微生物的聚集密度,而且提高了生物粒子承受水力负荷的能力。2.4共价法共价结合法是细胞表面上官能团和固相支持物表面的反应基团形成化学共价键连接,从而固定微生物。该方法固定化微生物稳定性好,不易脱落,但限制了其活性,同时反应激烈,操作与控制复杂苛刻。常用于共价法的功能基团有氨基、羚基、琉基、轻基、酚基等。2.5交联法交联法是利用双功能基团试剂或多功能基团试剂使微生物发生分子间交联而得到固定的一种方法。该方法生物反应活性损失大,且采用的交联剂大都比较昂贵,因此应用受到一定的限制。常用交联剂有戊二醛、双重氮联苯胺。2.6无载体固定法细胞自絮凝形成颗粒的一种固定化细胞的方法。这种方法操作简单,微生物细胞的生理和生态环境不受外来物质的干扰,颗粒整体活性好,但内部结构疏松,结合不牢固。3固定化微生物技术在水产养殖中的应用3.1改善养殖水体环境由于环境污染日益严重,养殖水体的水质恶化,致使有害菌大量繁殖。在生产上,微生态制剂被广泛用来改善养殖水体环境。选作微生态制剂菌种的有光合细菌、硝化细菌、芽胞杆菌、双歧杆菌、酵母菌等,它们能吸收分解水中的氨氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质以及鱼类产生的粪便和残饵,提高养殖水体中的溶氧,调节水体的pH值,从而达到改善养殖水体环境的目的。但是游离态的有益微生物在恶劣的环境中很难存活并繁殖为优势种群,容易被水流冲走、被其它生物所食,因此难以稳定地长期发挥作用。近年来,固定化细胞技术的兴起,为微生物的应用增添了新的活力。郑耀通,胡开辉采用净化模拟养殖水质试验表明:固定化光合细菌可显着提高氨态氮和COD的去除率,并能增加溶解氧。Hisashi等比较了PVA和海藻酸2种材料固定化光合细菌对鱼池水质净化与反硝化的效果,结果表明固定化PVA球比海藻酸盐固定化球的水质净化能力强。黄正等富集、培养硝化细菌污泥,选用PVA作为载体,添加适量粉末活性炭包埋固定硝化细菌污泥,处理养殖废水(COD=243mg/L,NH4+—N=45mg/L),处理24h后COD去除率为74.9%,NH4+—N去除率达82.5%。Shan等利用固定化的硝化细菌去除对虾养殖池中高浓度的氨氮,能有效去除养殖池中的总氨氮量高达20mg/L,即使投入的固定化颗粒密度较小,也能获得较高的总氨氮去除率。余林娟等以沙粒或沸石粉作为载体分别固定芽孢杆菌作为微生物治理剂,并将其应用于实验虾池和生产性虾池中,以NH4+—N和NO2-—N含量作为指标判断它们对虾池水体水质的影响和控制,结果表明此类新型的固定化微生物治理剂具有稳定的生物效应,持续发挥作用,对虾池亚硝酸盐有明显的去除控制效果。3.2提高鱼种运输成活率王立华通过密封鱼篓运输鲤鱼鱼种试验发现:运输鲤鱼鱼种过程中添加固定化光合细菌,可提高鱼种成活率,其鱼种成活率比游离光合细菌提高10.9%,比对照篓提高14%,显示了较好的运输效果。3.3提高鱼苗育种的成活率郑耀通,胡开辉经1个月的鱼苗饲养试验,固定化光合细菌组和游离光合细菌组鱼体重显着大于对照组,成活率也高于对照组,固定化光合细菌组效果最佳,不仅鱼体质好,活泼,个体较大且整齐,体色鲜艳。其主要原因是固定化光合细菌能高效净化水质,特别是能去除氨氮等有毒物质,从而减轻了对鱼体的毒害作用,使鱼体能维持正常的物质代谢。固定化光合细菌组优于游离菌组,前者不受流水和换水的影响,在使用前可清洗,消除了培养基影响水质的问题。王怡平研究发现固定化光合细菌在中华绒螯蟹人工育苗中也有重要的作用。3.4生态防病有益微生物被包埋载体固定化后,在微生物环境中占绝对优势,由于其高效去除有机污染物而抑制了有害异养菌生长,间接地起到了防治鱼病的作用。编辑:王宇

新甫京娱乐娱城平台 2

近年来,面向现代生物医药、临床医学、组织工程、仿生器官的巨大应用需求,生物医用材料已经成为当今材料科学发展的最重要热点之一。为了满足日益发展的生物医用材料的多样性需要,基于其应用的内在特点,高效、低残毒、清洁方便的反应与相关制备法受到极大的关注。与传统的高分子化学制备方法相比,辐射法制备改性医用材料的优点在于:1. 不需要添加剂,没有引发剂残留,可以得到清洁、安全的接枝共聚物,保证材料的纯净性。2. 辐射接枝操作简单易行,可以在常温或者低温下进行,并可以通过调整射线辐照剂量、剂量率、接枝聚合单体浓度和基材溶胀的深度控制反应程度。3. 辐射过程对材料也是一个消毒过程,避免了其他消毒方法对制品的破坏。

中国水产门户网报道

医用塑料应用的安全、可靠性,原材料的安全性能是最基本的要求

我们在草缸中无论是外挂、还是内置过滤,无论是底部过滤,还是底沙过滤,无论采用何种滤材:过滤绵、玻璃环、陶瓷环、极品丝,生化球。其实从专业污水处理角度看,都称为固定化微生物水处理技术,之所以从专业角度谈一下,是希望缘聚观赏鱼的鱼友们在使用滤材的时候,能够做到不仅知其然,还能知其所以然。固定化微生物技术起始于1959年,由Hattori等人首次实现了大肠杆菌的固定化,此后发展迅速。该技术最初主要用于工业发酵,20世纪70年代以后,由于水污染严重,迫切需要一种高效、快速,能连续处理的废水处理技术,从而微生物固定化技术才在污水处理中得到广泛应用,效果较好,至今已经形成了较为完备的理论和方法。固定化微生物技术是指利用化学的或物理的手段将游离的微生物定位于限定的空间区域,并使之成为不悬浮于水仍保持生物活性、可反复利用的方法。这里的微生物主要是人为选定的特效降解菌的优势菌种,应满足以下3个基本条件:①投加的菌体活性高;②菌体可快速降解目标污染物;③在系统中不仅能竞争生存,而且可维持相当数量。固定化载体为微生物创造了更不易解体的生存环境,所以,一个理想的固定化载体的选择也很重要。适合于水处理的固定化载体应具有以下性能:①对微生物无毒,生物滞留量高;②传质性能好;③性质稳定,不易被生物降解;④机械强度高,使用寿命长;⑤固定化操作简单;⑥对其它生物的吸附小;⑦价格低廉。注意看这几点,这是我们选择一个好的滤材的依据,尤其第二条,什么叫传质性能好就是滤材的透水性要好,这就是为何有的网友把玻璃环一个一个起来,看看吸水能力的原因。目前常用的载体可分为无机载体、有机高分子载体和复合载体3大类型。无机载体如多孔玻璃、硅藻土、活性炭、石英砂等。这是我们鱼友常用的滤材有机载体还可分为两类:一类是高分子凝胶载体,如琼脂、角叉莱胶和海藻酸钙等;另一类有机合成高分子凝胶载体,如聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯醇凝胶、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。复合载体是由无机载体和有机载体材料结合而成,使两类材料的性能互补,从而显示复合载体材料的优越性。上面,两个则是工业上用的。2固定化微生物的制备方法目前,固定化微生物的制备方法多种多样,国内外没有统一的分类标准,根据对各种方法的分析,可将其分为物理固定法和化学固定法两大类。物理固定法主要有包埋法、吸附法和包络法,化学固定法包括共价结合法和交联法等。2.1包埋法包埋法是将微生物菌体包埋在半透性的聚合物凝胶或膜内,小分子的底物和产物可以自由出入,而微生物却不会漏出。包埋法可分为高分子合成包埋、离子网络包埋及沉淀包埋,是目前研究最广泛的固定化方法。常用的包埋法固定微生物的载体材料有天然高分子多糖类的海藻酸钙凝胶和卡拉胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。其中,天然高分子凝胶对微生物无毒,传质阻力小,但结合强度小;有机合成高分子凝胶强度高,影响微生物的生物活性,同时传质阻力大。2.2吸附法吸附法是利用微生物所具有的可吸附到固体物质表面或其它细胞表面的能力,将微生物吸附在附加剂的表面的方法,这是一种非常廉价和有效、比较常用的微生物固定化方法。吸附法可分为物理吸附和离子吸附。物理吸附是使用具有高吸附能力的物质,如硅胶、活性炭、多孔玻璃、碎石、卵石、铅炭、硅藻土、多孔砖等吸附剂,将微生物吸附在表面使其固定化。离子吸附是利用微生物在解离状态下离子键作用而固定于带有相反电荷的离子交换剂上,常见的离子交换剂有DEAE-纤维素、CM-纤维素等。2.3包络法20世纪90年代初期,为克服吸附法和包埋法固定微生物的缺点,又提出用包络法固定微生物的新技术。包络法以人工合成生物相容性好的聚丙烯酸酯共聚物基体型多孔颗粒为载体。郑邦乾等的研究表明,微生物即可在该多孔载体外表面生成机械强度高的生物膜,又可在载体内孔中聚集大量的微生物,增大了微生物的聚集密度,而且提高了生物粒子承受水力负荷的能力。2.4共价结合法共价结合法是细胞表面上官能团和固相支持物表面的反应基团形成化学共价键连接,从而固定微生物。该方法固定化微生物稳定性好,不易脱落,但限制了微生物的活性,同时反应激烈,操作与控制复杂苛刻。2.5交联法交联法是通过微生物与具有两个或两个以上官能基团的试剂反应,使微生物菌体相互连接成网状结构而达到固定化微生物的目的。聚集-交联固定法是使用凝聚剂将菌体细胞形成细胞聚集体,再利用双功能或多功能交联剂与细胞表面的活性基团发生反应,使细胞彼此交联形成稳定的立体网状结构。这样,高效菌体不易流失,生物浓度高,而使处理效果提高。最为常见的交联剂是戊二醛。3固定化微生物技术在养殖水体中的应用我国淡水湖泊富营养化情况日趋严重,为了对富营养化水体进行原位脱氮处理,采用固定化微生物技术,将反硝化菌制成固定化小球,投加到富营养化模拟水环境中,在无外加碳源的条件下,研究模拟水环境中含氮化合物的变化规律,以及固定化反硝化菌利用水体中有机物,降解硝酸盐氮的情况。研究结果表明,固定化反硝化菌能有效地去除富营养化模拟水环境中的硝酸盐氮,并部分降解水样中的有机物。固定化反硝化菌的脱氮率受有机物种类和硝酸盐氮浓度等因素的影响。但是长期应用时的脱氮效果以及对原水生态系统的影响有待进一步研究。Balderston等[7]在高密度、闭合式鲑鱼养殖池中,利用柱状固定化反硝化细菌,有效的去除了养殖废水中的NO3--N。光合细菌在养殖水体中的应用较多,但是游离光合细菌流水条件下易流失,不稳定,因此固定化光合细菌逐渐得到重视。应用固定化光合细菌净化养鱼水质试验,也发现固定化光合细菌可显著提高氨氮和COD的去除率,并能增加溶解氧。经1个月的鱼种饲养试验,固定化光合细菌组鱼体重显著大于对照组,成活率也高于对照组。不仅鱼体质好,活泼,个体较大又整齐,而且体色鲜艳。王在密闭鱼篓和敞开鱼篓中投放固定化光合细菌、游离光合细菌,以不加光合细菌作对照运输鲤鱼种,结果发现,在密闭鱼篓和敞开鱼篓中,施放固定光合细菌组在运输途中水质一直保持良好,鱼种的成活率也是最高的,到达运输地后,鱼的状态也是最好的。固定化光合细菌在中华绒螯蟹人工育苗中也有重要的作用]。Hisashi等[15]比较了PVA和海藻酸2种材料固定化光合细菌对鱼池水质净化与反硝化的效果,结果表明固定化PVA球比海藻酸盐固定化球的水质净化能力强。由于硝化细菌生长缓慢,在低温下则生长更慢,一些学者作了固定化细胞的尝试。研究发现,固定化硝化细菌具有较强的耐低温能力,这对含氨废水的生物处理十分有益。黄正等[17]富集、培养硝化细菌污泥,选用PVA作为载体,添加适量粉末活性炭包埋固定硝化细菌污泥,处理养殖废水(COD=243mg/l,NH4+-N=45mg/l),处理24h后COD去除率为74.9%,NH4+-N去除率达82.5%。Shan[18]等利用固定化的硝化细菌去除对虾养殖池中高浓度的氨氮,结果表明固定化细胞能有效去除养殖池中的总氨氮,高达20mg/l,即使投入的固定化颗粒密度较小,也能获得较高的总氨氮去除率。用聚乙烯醇的方法对沼泽红假单胞菌、诺卡氏菌和假丝酵母3种菌株进行固定化,所得的凝胶颗粒机械强度好,经久耐用。运用这3种菌株的固定化细胞对养殖水体中NH4+-N和NO2--N进行转化,发现3菌株经固定化后,其对养殖水体中NH4+-N和NO2--N的转化效率明显优于其游离细胞。若将3菌株按2:1:2组合成复合菌株并固定化,其对养殖水体中的NH4+-N和NO2--N转化效果将更佳。水产养殖过程中产生的废弃物包括残饵、鱼虾粪便排泄物、生物残体、肥料等在池底积累起来,形成含有各种污物的淤泥,这些污染物是池塘水质恶化的源头和各种病菌、病毒系列的温床,特别是其中的有机物。为了降解虾池底部的有机物污染,以沸石为载体,将Lt7511菌投入虾池进行环境修复。发现每千克60目沸石可吸附0.46g菌体,沸石固定化菌对饵料浸出液的降解效果明显高于非固定化菌。芽孢杆菌也是一种常用的水质净化微生物。以砂粒或沸石粉作为载体分别固定芽孢杆菌作为微生物治理剂,并将其应用于试验虾池和生产性虾池中,以NH4+-N和NO2--N含量作为指标判断它们对虾池水体水质的影响和控制。结果表明,此类新型的固定化微生物治理剂具有稳定的生物效应,持续发挥作用,对虾池亚硝酸盐有明显的去除控制效果。固定化微生物技术同样也存在着许多亟待解决的问题:①廉价高效的固定微生物载体的开发。理想的载体能在生产中大量应用并产生经济效益,要求它必须价廉高效,但现在常见的各种载体均无法在两方面同时得到突破。各种吸附剂制备简单,操作容易,反应条件温和,制备价格低廉,但微生物与载体的结合力较弱、稳定性差,影响处理效果。而常用的高分子包埋载体制备工艺复杂,制备成本高,影响这类载体的大量使用。因此,提高吸附剂的吸附能力,简化包埋载体的制备工艺,使用和研究新型廉价的适合制备载体的高分子材料,有机高分子材料与无机多孔材料的结合等将是今后的研究热点;②提高载体的重复使用率,延长使用寿命。载体的重复使用,可延长使用寿命,降低使用成本。各种载体的可再生能力、再生工艺的研究,是目前微生物固定化处理中鲜见报道的方面,有待于众多研究力量的投入;③适合特定处理的微生物种群的选择。目前,微生物处理技术越来越广泛的应用于废水的处理中,微生物具有的可分离、筛选、驯化的特点,使其经过一定的试验,可快速生产出适合特定废水和环境变化的菌群,显著增加参与反应的微生物的量,提高菌群的成活率、利用率和处理效果;④开发新型高效的固定化微生物反应器。在传统反应器应用新型固定化微生物技术,无法充分发挥效用。因此,原有生物反应器的改进,适合固定化微生物的高效生化反应器的研究,也是一个急需解决的问题。由于养殖废水成分复杂再加上环境因素的影响,目前,固定化微生物技术在养殖水体中的应用主要还处在室内模拟阶段,把固定化微生物技术应用于生产中还需做进一步的研究。但固定化微生物技术能够高效地使养殖水体净化,而建立高度净化的废水处理系统,有利于减少或避免养殖废水的排出,降低环境污染,并有利于建立高效率的循环式高密度养殖系统,降低生产成本,从而促进养殖业的发展。因此,固定化微生物技术在养殖废水处理中的应用前景十分广阔,相信通过不断的研究和改进,固定化微生物技术一定能在养殖废水生物处理的实际应用中发挥其巨大的潜力。这也是废水生物处理由生物自然净化→人工培养微生物絮体→人工强化高效高浓度微生物絮体的必然发展阶段。