簡(jiǎn)青霉對水溶液中堿木質(zhì)素的吸附和降解
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2014-3-31 16:29:46
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摘要:通過(guò)一系列實(shí)驗研究碳源濃度、培養箱轉速、堿木質(zhì)素濃度以及菌體活性等因素對簡(jiǎn)青霉菌絲球在溶液中吸附堿木質(zhì)素的影響,并探討其生物吸附機理;確定最佳碳源濃度和轉速,分別為10 g/L和150 r/min。當堿木質(zhì)素濃度小于0.5 g/L時(shí),吸附效果較好,由菌絲球活性對照實(shí)驗以及電鏡照片可知吸附作用主要是由菌絲球的物理結構決定的,與其是否具有活性關(guān)系不大。通過(guò)吸附等溫實(shí)驗確定菌絲球的最大吸附量為30.3 mg/g,且吸附過(guò)程符合Langmuir等溫吸附模型。另外,過(guò)氧化氫對木質(zhì)素降解酶影響的實(shí)驗證明,木質(zhì)素過(guò)氧化物酶和錳過(guò)氧化物酶均需要過(guò)氧化氫的啟動(dòng)才能催化降解木質(zhì)素,并且在降解過(guò)程中,木質(zhì)素過(guò)氧化物酶和錳過(guò)氧化物酶的作用遠遠大于漆酶。
自然水體中存在大量的堿木質(zhì)素污染物,如在造紙廠(chǎng)排放的黑液中就含有大量的堿木質(zhì)素,這樣的堿木質(zhì)素污染物很難降解,會(huì )嚴重污染地表水和地下水。近些年來(lái),對于此類(lèi)工業(yè)有機廢水采用生物處理技術(shù)的研究越來(lái)越多,如生物法處理造紙印染等高濃度有機廢水的研究,尤其是對染料微生物降解的機理、降解動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)方面研究,但這些研究大多集中于應用白腐真菌、霉菌等對工業(yè)有機污染物的降解,例如用黃孢原毛平革菌對印染廢水的處理,降解對象也主要集中于小分子的合成類(lèi)有機物;對于簡(jiǎn)青霉等軟腐菌只有少量的相關(guān)報道。
簡(jiǎn)青霉是一種常見(jiàn)的土壤真菌,在開(kāi)放系統中是優(yōu)勢菌,在常溫液態(tài)振蕩培養條件下對木質(zhì)纖維素具有很強的降解能力,并且還具有很強的脫色能力,目前它已被證實(shí)很適合用于難降解的工業(yè)和天然有機物以及高色度有機廢水的處理。與黃孢原毛平革菌相比,簡(jiǎn)青霉的木質(zhì)素過(guò)氧化物酶酶活要低很多,錳過(guò)氧化物酶活性相近,但簡(jiǎn)青霉還可以分泌較多的漆酶、纖維素酶和半纖維素酶,而且作為土壤習居菌,在轉化和降解等量的木質(zhì)素時(shí)消耗比白腐菌更少的共用底物,減少了與其他有益共生菌的競爭,在實(shí)際應用方面具有一定優(yōu)勢。然而,對于簡(jiǎn)青霉降解木質(zhì)素的機理至今研究很少,未見(jiàn)文獻報道。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
本研究在前期工作中發(fā)現,簡(jiǎn)青霉對溶液中的堿木質(zhì)素具有很好的降解作用,因此,在此基礎上用堿木質(zhì)素水溶液模擬造紙廢水,在開(kāi)放系統實(shí)驗條件下重點(diǎn)研究碳源濃度、堿木質(zhì)素濃度以及振蕩培養頻率等因素對簡(jiǎn)青霉去除堿木質(zhì)素的影響及其機理,發(fā)現了簡(jiǎn)青霉在去除堿木質(zhì)素過(guò)程中的吸附現象以及過(guò)氧化氫對木質(zhì)素降解酶體系的影響。盡管堿木質(zhì)素水溶液以及整個(gè)實(shí)驗操作過(guò)程與實(shí)際工業(yè)廢水處理相比有些簡(jiǎn)單和理想化,這種開(kāi)放系統的培養方式還是有利于今后運用到實(shí)際造紙廢水的微生物處理中去的。
1實(shí)驗材料與方法
1.1實(shí)驗材料
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