金若菲-固定化工程菌对偶氮染料脱色及强化作用

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生物法对偶氮染料废水脱色的研究

生物法对偶氮染料废水脱色的研究从某印染废水的活性污泥中富集了一个能够高效降解酸性大红GR的菌群。

研究结果表明，该菌群在15h内几乎将100mg/L的酸性大红完全脱色。

该菌群在偏碱性环境下的脱色效果大于酸性环境，并表现出高效广谱染料脱色降解特性。

当温度在10°C～30°C之间时，脱色率随温度的递增而增大，在30°C时脱色率达到最大。

标签：酸性大红GR；脱色；菌群；偶氮染料Abstract：A bacteria group capable of degrading acid scarlet GR was enriched from the activated sludge of a printing and dyeing wastewater. The results showed that the bacteria almost completely decolorized acid scarlet at 100 mg/L within 15h. The decolorizing effect of the bacteria group in the alkaline environment was higher than that in the acidic environment，and showed the characteristics of decolorization and degradation of the dyes with high efficiency and broad spectrum. When the temperature is between 10 °C and 30 °C，the decolorization rate increases with the increase of temperature，and reaches the maximum at 30°C.Keywords：acid scarlet GR；decolorization；microflora；azo dyes1 概述1.1 课题背景染料和印染工业快速发展，这种发展导致了生产废水越趋增多，大约占了总的工业废水的十分之一。

211171517_降解偶氮染料嗜盐菌的分离、降解特性及机制

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 4 期降解偶氮染料嗜盐菌的分离、降解特性及机制田芳1，郭光1，丁克强1，杨凤1，刘翀2，王慧雅1（1 南京工程学院环境工程学院, 江苏南京 211167；2 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081）摘要：高盐限制了普通微生物处理印染废水的效果，分离嗜盐微生物对于提高高盐印染废水的处理效率，具有重要的应用价值。

本研究从印染废水的活性污泥中，分离了一株降解酸性金黄G 的菌株，通过16S rDNA 对该菌进行鉴定，并研究了其降解机理。

结果表明，该菌与Exiguobaterium strain ACCC11618同源性最高，属于微小杆菌属。

该菌在5%盐度下，8h 内对100mg/L 的酸性金黄G 脱色95%以上。

最佳脱色条件是30℃下，pH=7，5%盐度，以酵母粉作为碳源。

偶氮还原酶、NADH-DCIP 酶是主要的降解酶，盐度抑制了这两种酶的活性。

酸性金黄G 的偶氮键对称断裂成4-氨基苯磺酸和对氨基二苯胺，进一步降解为二苯胺、苯胺、2-庚酮肟等，降解后产物毒性降低。

菌株对不同浓度的酸性金黄G 具有耐受性，具有良好的应用潜力。

该研究以期为嗜盐菌处理高盐印染废水提供菌种资源和理论依据。

关键词：偶氮染料；分离；脱色；酸性金黄G ；嗜盐菌中图分类号：X170 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）04-2115-07Isolation of halophilic bacterium and their decolorization characteristicsand mechanism of azo dyesTIAN Fang 1，GUO Guang 1，DING Keqiang 1，YANG Feng 1，LIU Chong 2，WANG Huiya 1(1 College of Environmental Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, Jiangsu, China; 2 Institute ofEnvironment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)Abstract: High salinity in textile wastewater limited the application of biological method in textile wastewater. Isolation of halophilic microorganisms is important for improving the treatment efficiency of high salinity textile wastewater. A strain was isolated from active sludge of textile wastewater, which can decolorize metanil yellow. The bacteria were identified by 16S rDNA. The degradation mechanism was analyzed. The results showed the bacteria had the highest homology with Exiguobaterium strain ACCC11618 and belong to the genus. At 5% salinity, more than 95% metanil yellow was decolorized by S2 within 8h. The optimum decolorization condition was 5% salinity, pH 7, at 30℃, and yeast powder as carbon source. Azo reductase and NADH-DCIP are the main degrading enzymes. Salinity inhibits the activity of these two enzymes. The azo bond of metanil yellow was symmetrically broken into 4-aminobenzene sulfonic acid and p -aminobenzidine, which further degraded into diphenylamine, aniline, and 2-heptanone oxime. The toxicity was decreased after decolorization. The strain could decolorize metanil yellow at different研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1092收稿日期：2022-06-10；修改稿日期：2022-09-26。

偶氮染料降解机制

偶氮染料降解机制
答案：
偶氮染料的降解机制主要包括吸附脱色、酶降解以及两者的共同作用。

偶氮染料的降解主要通过微生物进行，这些微生物包括藻类、酵母菌、丝状真菌以及细菌等。

微生物的吸附性能主要取决于菌体表面所含的蛋白质、脂质、糖类等大分子物质，以及分子上所含的多种功能基团，如氨基、羧基、羟基、磷酸盐及其他带电荷基团。

这些基团通过极性作用、氢键、静电作用以及成键作用将偶氮染料吸附于细胞壁上。

适当的预处理能够优化微生物的吸附性能，如对微生物进行灭菌，添加酸、甲醛、NaOH、NaHCO3或CaCl2等物质，能够改变细胞的表面性能，增加吸附性能的结合位点。

在有氧条件下，偶氮染料的降解基本认为是由特异性酶催化完成的，这些酶是非黄素依赖的偶氮还原酶。

在好氧微生物中，偶氮还原酶和辅助因子存在的条件下，能够还原偶氮化合物产生芳香胺类物质，然后芳香胺类物质在好氧条件下进一步被微生物降解。

此外，一些具有偶氮染料还原能力的外酶，如木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)以及漆酶也是从微生物中分离出来的，这些酶具有相似的降解机制。

综上所述，偶氮染料的降解机制涉及微生物的吸附作用和酶降解作用，其中吸附作用主要通过微生物表面的大分子物质和功能基团实现，而酶降解则依赖于特异性酶的作用，将偶氮染料还原为更小的分子，进而被微生物进一步降解或矿化。

这两种机制的共同作用有效地促进了偶氮染料的降解过程。

真菌和细菌对染料的吸附脱色及再生能力的研究

文章编号:025322468(2002)20620779205 中图分类号:X 788 文献标识码:A真菌和细菌对染料的吸附脱色及再生能力的研究李蒙英,倪建国,洪法水,谢立群,孟祥勋　(苏州大学生命科学院生物科学系,苏州　215006)摘要:进行了真菌和细菌共培养对染料的吸附脱色和吸附脱色能力再生的研究.结果表明,青霉菌G 21首先对偶氮染料S 2119、蒽醌染料艳紫K N 2B (C.I.Reactive violet 22)水溶液中染料进行快速吸附去除,菌丝对同种染料的吸附速度随菌丝培养液中葡萄糖浓度的增加而加快,吸附染料的G 21菌丝在与细菌的共培养中完成对染料的脱色降解,脱色速度受培养液中葡萄糖和氮源浓度影响较大,从吸附速率和完全脱色时间综合评价,以葡萄糖浓度为5g ΠL 、酒石酸铵为20mm ol ΠL 的培养基中培养的菌丝对染料的吸附脱色效果最好,吸附在菌丝上的艳紫K N 2B 脱色后菌丝吸附脱色能力得到再生,菌丝对100mg ΠL 的艳紫K N 2B 染料水溶液可重复处理4次.青霉菌G 21对酸性染料废水处理3h ,色度去除率为75.9%,吸附染料的菌丝在与细菌共培养中完成对染料的脱色,对试验所用染料废水,菌丝的处理能力获得1次再生.关键词:染料;生物吸附脱色;再生菌丝;真菌和细菌Adsorption and decolorization of dyes by fungus and bacterium ,and re 2generation of the adsorption and decolorization capacityLI M engying ,NI Jianguo ,H ONG Fashui ,XIE Liqun ,ME NG X iangxun (Department of Biology Science ,C ollege ofLife Science ,Suzhou University ,Suzhou 215006)Abstract :Adsorption and decolorization of dyes by fungus and bacterium ,and regeneration of the adsorption and decolorization capacity ware investigated in.The results showed that the fungus ,P enicillium sp.G 21adsorbed and elim inated azo dye P olyS 2119T M and anthraquinone dye C.I.Reactive violet 22form solutions ,and the adsorption rate increased with the increase of glucose concentration in the liquid medium of mycelium.Decoloriaztion and degradation of the adsorbed dyes ware im plemented through co 2culturing dyes adsorpted mycelium with bacteri 2um ,and decolorization rate was in fluenced at certain extent by the concentration of glucose and nitrogen in medium.The liquid medium with 5g ΠL glucose and 20mm ol ΠL amm onium tartrate showed the best effect in mycelium adsorption and decolorzation to the dyes.The mycelium could be repeatedly used for four times to treat the dye solution with 100mg ΠL C.I.Reactive violet N 2R dye wastewater.75.9%of decolori 2zation and elim ination of dyeing 2waste water was obtained by treatment with P enicillium sp G 21for 3h.The dye 2adsorbed mycelium could be com pletely decolorized by coculturing with bacterium ,and could be regenerated to treat dye 2wastewater one m ore time.K eyw ords :dyes ;biosorption and decolorization ;regeneracy mycelium;fungus and bacterium收稿日期:2001211226;修订日期:2002201226基金项目:苏州市科委资助课题SSZ 0141作者简介:李蒙英(1963—),女,讲师由于真菌对染料的脱色降解具有广谱性,在处理成分复杂,染料变化频繁的染料废水中具有很好的应用前景,因而倍受世界各国的关注.一些研究表明Phanerochaete chrysosporium 、Trametes ver sicolor 、Penicillium sp.等真菌在吸附、脱色染料的广谱性、矿化率、脱色速度等方面都表现出一定的优越性[1—3].但真菌一般不能以染料作为唯一的碳源和能源正常生长,从而会使其在染料废水处理中因补充碳源或能源使成本提高.我们曾报道了青霉菌Penicillium sp.对偶氮、蒽醌染料的吸附、脱色降解作用[3].但利用青霉菌和细菌共同作用对染料吸附、脱色及其吸附脱色能力的再生从而降低处理成本的研究国内外还未见报道.本文在前述工作的基础上进一步探讨了碳、氮营养因子对青霉菌和细菌吸附及脱色降解染料的影响,以加快青霉菌对染第22卷第6期2002年11月环　境　科　学　学　报ACT A SCIE NTI AE CIRCUMST ANTI AEV ol.22,N o.6N ov.,2002087环境科学学报22卷料的吸附去除和与细菌共培养时的脱色降解速度,促进青霉菌吸附脱色能力的再生,为真菌应用于染料废水处理,加快染料脱色降解速度,增加菌体对染料废水的处理次数提供理论依据及技术指导.1　材料与方法1.1　材料染料:偶氮染料S2119(P oly S2119T M,最大吸收波长为472nm)购自Sigma公司,蒽醌染料艳紫K N2B(C.I.Reactive violet22,最大吸收波长为562nm),取自苏州某印染厂.酸性染料废水:采自苏州某印染厂,颜色为黑紫色,C OD值为1000—1500mgΠL,pH3.1.真菌:青霉菌G21(Peni2 cillium sp.B1,ATCC74414),取自美国模式菌种保藏中心.细菌:L21菌株(Enterobacter sp.)和L22菌株(P seudomonas sp.),从染料废水中分离、获得,并通过API分类系统鉴定到种.本实验以L21菌株和L22菌株的混合细菌悬液为接种物.1.2　培养基PDA培养基[4],葡萄糖浓度改为5gΠL,酒石酸铵20mm olΠL,pH5.8,葡萄糖含量对菌丝吸附脱色影响实验中葡萄糖浓度分别为0、2.5、5.0、10.0和20.0gΠL,含氮量对菌丝吸附脱色影响实验中酒石酸铵浓度分别为0、10、20、30和40mm olΠL.1.3　培养方法以斜面培养基上的青霉菌G21孢子制成孢子悬液,4层纱布过滤后接种液体培养基, 28℃,150rΠmin振荡培养3d,取出菌丝球做吸附实验,同时向培养液中加入1m L1×109—2×109个Πm L混合细菌悬液继续培养.1.4　菌丝对染料吸附脱色能力再生实验方法称取10g湿菌球放入100m L已灭菌的不同浓度染料水溶液中,28℃,150rΠmin振荡,12h 后取上层清液3000rΠmin离心15min,分光光度法测定染料最大吸收波长处的吸光度值,计算染料残留量,同时从染料水溶液中取出吸附染料的菌丝球放回加入细菌的原培养液中,观察菌丝球颜色变化,当菌丝球上颜色完全褪去,重新变成白色时即认为染料完全脱色,随后将菌丝球放入初始浓度与前次相同的染料水中,重复上述吸附脱色实验,观察、测定菌丝吸附脱色能力再生情况.1.5　菌丝对染料废水的处理称取200g湿菌球放入2000m L染料废水中,常温(25℃)下曝气,处理过程中以重铬酸钾法[5]定时测定水样C OD值,日立U23000分光光度计扫描10倍稀释水样在200—700nm的吸收光谱,根据光谱图比较废水在较大吸收波长504nm处吸光度值(A)的变化,计算色度去除504率.3h后取出吸附染料的菌丝球放回加入细菌的原培养液中,目测菌丝球上的染料完全脱色后,取出吸附能力得到再生的菌丝球放入新的染料废水中,再次测定水样C OD值和吸光度值变化.由于从培养基中取出的菌丝球放入废水中会带入一部分有机物,废水吸附试验的同时进行对照试验,取20g湿菌球放入200m L蒸馏水中,以相同处理方式测定蒸馏水的C OD值(C OD对照)变化,菌丝对染料的C OD去除率(%)=(C OD原废水-C OD水样ΠC OD原废水)×100%.2　结果与讨论2.1　营养因子对青霉菌和细菌吸附及脱色降解染料的影响图1　葡萄糖对菌丝吸附去除染料的影响F ig.1　E ffect of glucose on ads orption and elim ination of dyes by m ycelium of P enicilium s p.2.1.1　葡萄糖含量对菌丝吸附、脱色的影响　由图1可见,在不同葡萄糖浓度培养基中培养的菌丝对染料的吸附去除效果不同,无葡萄糖培养基中培养的菌丝对染料的吸附去除效果最差,而含葡萄糖培养基中培养的菌丝球对染料水溶液处理20h ,去除率都在95158%以上.从一定量菌丝吸附染料速率看,5g ΠL 以上葡萄糖培养基中培养的菌丝球对两种染料的吸附速率均较快.将在染料水中吸附20h 后的菌丝球放回加入混合细菌的原培养液,菌丝上的染料吸附牢固,只有极少量染料进入培养液,培养其间菌丝和培养液中染料逐步脱色,从表1可知葡萄糖浓度高或低,均使完全脱色时间延长,从吸附速率和完全脱色时间综合评价,以5g ΠL 葡萄糖浓度的培养基中培养的菌丝对染料的吸咐脱色效果最好,以下试验所用培养基葡萄糖浓度均采用5g ΠL.表1　菌丝上染料在不同葡萄糖浓度培养基中的完全脱色时间(h)T able 1　T ime (h )needed for com plete decolorizationof dyes abs orbed on mycelium in mediumwith different glucose concentrations 葡萄糖浓度,g ΠL0 2.5 5.010.020.0S 211948483696148艳紫K N 2B4824812722.1.2　含氮量对菌丝吸附脱色的影响　本试验采用酒石酸铵作为G 21菌株的主要氮源.菌丝球在S 2119和艳紫K N 2B 染料水溶液中吸附10h 后,染料去除率见表2,由实验结果可知,菌丝对同种染料的吸附去除作用受氮源浓度影响不大.将在染料水溶液中吸附20h 的菌丝球放回加入细菌的原培养液后,染料完全脱色时表2　不同氮源浓度培养基中的菌丝吸附10h 染料去除率(%)T able 2　Rem oval rate of dyes by mycelium abs orbed for10hours in medium with different N concentrations酒石酸铵浓度,mm ol ΠL010203040S 211995.9894.3095.9696.0095.78艳紫K N 2B98.4798.8099.2099.0899.13表3　菌丝上染料在不同氮源浓度培养基中的完全脱色时间(h)T able 3　T ime (h )needed for com plete decolorizationof dyes abs orbedon mycelium in medium with different N concentrations酒石酸铵浓度,mm ol ΠL010203040S 211912096386060艳紫K N 2B962481236间见表3.由表3可知,菌丝上染料的脱色受氮源浓度影响较大,吸附了S 2119和艳紫K N 2B 的菌丝都以在酒石酸铵浓度为20mm ol 的培养基中脱色最快,由于培养基中经历了3d G 21真菌的生长,1d 混合细菌的生长,推测在加入染料的第4d 培养基中氮源消耗较大.J.S wamy 的实验发现T .ver sicolor zai 在有葡萄糖(>0.13g ΠL )和低N 浓度(0.086g ΠL NH +4)条件下可保持快速脱色[6],P .chrysosporium 中起染料脱色作用的木素过氧化物酶(LiP )和锰过氧化物酶(MnP )的产生也与碳、氮浓度有关[7,8],限N (<2.4mm ol )或限C (<0.01mm ol )有利于染料脱色,本实验中青霉菌G 21和L 21、L 22细菌对染料的脱色速度亦与碳、氮浓度有密切关系,但碳、氮浓度分别在什么浓度范围时可对染料快速脱色还有待进一步研究.以下试验所用培养基酒石酸铵浓度均采用20mm ol ΠL.1876期李蒙英等:真菌和细菌对染料的吸附脱色及再生能力的研究2.2　菌丝吸附能力的再生G 21菌丝对100、200、400、600和800mg ΠL 艳紫K N 2B 水溶液吸附12h 后的染料残留浓度、放回原培养液后染料完全脱色时间及吸咐脱色能力再生情况见表4.用于处理100mg ΠL 染料水溶液的G 21菌丝球吸附、脱色再生次数可达4次,在第1、2和3次吸附时,对染料的去除率分别达98.1%、93.0%和89.3%,完全脱色时间均在12h 左右,第3次完全脱色后的菌丝球开始松散,无韧性,较难从培养液中全部取出,用于第4次吸附的菌丝球量减少,但染料去除率仍达66.7%,菌球对吸附染料第4次脱色后,菌球松散,不能再用.菌丝对400mg ΠL 以上染料水溶液的吸附、脱色,尽管再生次数少,但由于每次吸附量较大,累计吸附、脱色染料的总量与100mg ΠL 和200mg ΠL 的相近.表4　菌丝及再生菌丝对艳紫KN 2B 的吸附脱色T able 4　Ads orption and decolourization of C.I.Reactive violet 22by mycelium and regenerated mycelium初始浓度,mg ΠL 第1次第2次第3次第4次残留浓度,mg ΠL 完全脱色时间,h残留浓度,mg ΠL 完全脱色时间,h残留浓度,mg ΠL 完全脱色时间,h残留浓度,mg ΠL 完全脱色时间,h1001.898 6.96810.691233.332420065.692468.3824122.0948400229.9024242.6596600411.2730466.67120800581.3730685.29120 J.S wamy 等研究了真菌T .ver sicolor 对染料的连续脱色[6],以探索真菌脱色能力的持久性,培养液中真菌可在第3—15d 内对连续加入至20—60mg ΠL 的同一种或不同种或混合染料图2　原染料废水和经G 21菌丝处理1、2和3h 的染料废水的光谱图Fig.2　S pectrogram of original dve 2wastewater and the wastewater treated by mvcelium for 1,2,3h脱色.李慧蓉等研究了白腐真菌的固定化脱色[9],通过真菌的固定化探索真菌脱色染料的工业化应用,生长固定在维尼纶纤维上的白腐真菌P .chrysosporium 对100mg ΠL 比布列希猩红第5天的脱色率达97.2%,整个脱色过程均在培养液中进行.本实验中青霉菌G 21通过菌丝再生,对染料的脱色能力可维持8d 左右,但由于实验中G 21菌丝首先用于对染料水中染料的吸附,使染料水中染料被迅速抽提出来,减少了水体中的染料含量,吸附染料的菌丝则在培养液中与细菌共同完成对染料的脱色降解,因为青霉菌对染料的吸附和脱色不是在培养液这一单一体系中进行,这种脱色方式较有可能使真菌对大水量染料废水进行处理.2.3　菌丝对染料废水的处理从图2看出不同水样在226、312、504和622nm 处各有一吸收峰,其中以504nm 处吸收值最大.随处理时间的延长,染料废水各吸收波长处的吸光值均下降,以504nm 处吸光值的变化计算菌丝对染料废水色度去除率,由表5可知菌丝第1次对染料废水处理3h 色度去除率达7519%,吸附染料的菌丝放回原培养液后第3d 染料完全脱色,脱色能力得到再生的菌丝第2次对染料废水处理3h 色度去除率为6813%,吸287环境科学学报22卷附染料的菌丝放回原培养液后脱色时间延长,第10d 菌丝和培养液中仍有少量染料没有脱色,菌丝球开始松散失去再生能力.两次处理,菌丝在3h 内均可通过吸附作用从废水中去除大部分染料,但处理后废水C OD 值仍偏高,从对照试验发现菌丝球带入一部分有机物到废水中,不同处理时间水样的C OD 中包含一部分由菌丝球带入的有机物,从而增加了废水中的C OD ,虽然处理后水样的C OD 值不够理想,但废水的性质已发生改变,废水中不易生物降解的染料大分子被菌丝吸附去除,增加了一部分由G 21菌丝带入的有机物,从而增强了废水的可生化程度,这就为废水的深度处理带来了方便.吸附到菌丝上的染料在与细菌共培养中被脱色,实现了微生物对复杂有机大分子物质的生物降解.表5　菌丝和再生菌丝对染料废水的处理T able 5　T reatment of dye wastewater by mycelium and regenerated mycelium第1次第2次原废水1h 2h 3h原废水1h 2h 3h A 5040.6730.2490.1850.1620.6210.2750.2150.197色度去除率,%63.072.575.955.765.468.3COD 水样,mg ・L -11015585.3486.1466.31018675.1601.1585.3COD 对照,mg ・L -1248.0297.6317.0COD 去除率,%42.352.154.133.740.142.53　结论青霉菌G 21可对偶氮染料S 2119、蒽醌染料艳紫K N 2B 水溶液中染料快速吸附去除,吸附染料的菌丝在与细菌的共培养中完成对染料的脱色降解.菌丝对同种染料的吸附速度随菌丝培养液中葡萄糖浓度的增加而加快,而脱色速度则以在葡萄糖含量较低的培养液中为快,完成脱色的菌丝吸附脱色能力得到再生,菌丝对100mg ΠL 的艳紫K N 2B 染料水溶液可重复处理4次,菌丝的再生为真菌对染料废水的低成本处理探索了新的途径.青霉菌G 21菌丝和再生菌丝对酸性染料废水处理1—3h ,色度去除率可达55.7—75.9%,废水中大部分不易生物降解的染料大分子被菌丝吸附去除,并在与细菌的共培养中被脱色降解,实现了微生物对复杂有机污染物的生物降解.参考文献:[1]　S wamy J ,et al .The evaluation of white rot fungi in the decoloration of textile dyes[J ].Enzyme and M icro T ech ,1999,24:130—137[2]　W ang Y X ,et al .Ads orption and degradation of synthetic dyes on the mycelium of T rametes versicolor[J ].W at sci T ech ,1998,38(4):233—238[3]　李蒙英等.青霉菌(Penicillium sp.)对三种活性染料的吸附和降解[J ].中国环境科学,2001,21(5):447—451[4]　张纪忠,编.微生物分类学[M].上海:复旦大学出版社,1990.364[5]　电力科学研究院.火力发电厂水汽实验方法[M].北京.中国工业出版社,1984.167—171[6]　S wamy J ,et al .E ffects of glucose and NH +4concentrations on sequential dye decoloration by Trametes versicolor [J ].Enzyme and M icro T ech ,1999,25:278—284[7]　M eyser P ,et al .Ligninolytic enzyme system of Phanerochaete chrysosporium :Syntheszed in the absence of lingnin in response to ni 2trogen starvation[J ].J bacteriol ,1978,135(3):790—797[8]　Farrel R L ,et al .Physical and peroxidase is oenzymes from Phanerochaete chrys osporium[J ].Enzyme and M icro T ech ,1989,11:322—328[9]　李慧蓉,等.黄孢原毛平革菌细胞固定化技术的比较研究[J ].环境科学研究,2001,14(1):41—443876期李蒙英等:真菌和细菌对染料的吸附脱色及再生能力的研究。

反硝化菌的偶氮染料脱色研究

1998年3月ENV I RONM EN TAL SC IEN CEM ar .,1998反硝化菌的偶氮染料脱色研究3刘志培　杨惠芳　刘双江(中国科学院微生物研究所,北京　100080)摘要　从活性污泥中分离到几株具有反硝化能力的偶氮染料脱色菌.它们在合成培养基中能使大多数所试偶氮染料脱色;而在反硝化条件下很难使偶氮染料脱色,只有菌株17在培养20d 后才有较好的脱色效果.酵母粉等有机物作为生长因子时,对菌株17反硝化条件下的偶氮染料脱色有非常明显的促进作用;该情况下的偶氮染料脱色是在完成反硝化作用之后进行的.此外,在反硝化条件下不能分离得到偶氮染料脱色菌.关键词　反硝化,偶氮染料,脱色,脱色菌13　国家自然科学基金资助项目(P ro ject Suppo rted by N a 2ti onal N atural Science Foundati on of Ch ina ):29577291刘志培:男,36岁,硕士,副研究员收稿日期:1997206230Study on D ecolor iza tion of Azo D yes by D en itrobacter i aL iu Zh i p ei Yang H u ifang L iu Shuangjiang(Institute of M icrobi o logy ,Ch inese A cadem y of Sciences ,Beijing 100080)Abstract Several azo dyes 2deco lo rizing bacterial strain s w h ich w ere cap ab le of den itrifying w ere iso lated from activited sludges .T hey cou ld deco lo rize m o st of the azo dyes tested in th is exp eri m en t in com po sed m edium ;bu t it w as m uch difficu lt that the bacteril strain s deco lo rize azo dyes under den itrificati on conditi on ,excep t fo r strain 17w h ich cou ld deco lo rize A cid R ed B effectively after cu ltivati on fo r m o re than 20days .T he additi on of grow th facto r such as yeast ex tract cou ld greatly i m p rove the deco lo rizati on of A cid R ed B under den itrificati on conditi on by strain 17.T he resu lt also indicated that the deco lo rizati on of azo dyes w as taken p lace after the com p leti on of den itrificati on .A dditi onally ,it w as i m po ssib le to iso late azo dye 2deco lo rizing bacteria under den itrificati on conditi on .Keywords den itrificati on ,azo dyes ,deco lo rizati on ,deco lo rizing bacteria . 染料工业废水一般采用厌氧2好氧2生物活性炭方法处理.有关偶氮染料微生物脱色的条件、机理,偶氮还原酶的提取纯化和特性、偶氮染料脱色降解代谢产物的检测等都进行了比较深入的研究[1-5].由于工业废水中还含有SO 2-4、NO -3等可以为微生物提供无氧呼吸的氧化性物质,在以往的工作中有关这些物质对偶氮染料脱色的影响并未进行较深入的研究.本文拟在硝酸盐还原条件下探讨偶氮染料的微生物脱色情况,试图阐述硝酸盐和亚硝酸盐对偶氮染料脱色的影响,以及阐明印染废水生物处理过程中NO -3的负荷量.1　材料和方法(1)泥样　活性污泥样品采自高碑店污水处理厂浓缩池污泥(A )和北京第二印染厂厌氧池污泥(B ).(2)染料　活性艳橙KN 24R ,活性艳红Z 23B ,酸性红B ,媒介黄GG ,酸性黑10B ,碱性橙粉,酸性橙 ,酸性媒介棕RH [5].(3)培养基　普通牛肉汁培养基、合成培养基[2]和反硝化培养基[6]. (4)富集培养　所采样品接种上述培养基,按不同要求培养不同时间,进行驯化富集培养3 -4代.2　结果211　脱色菌的分离及其反硝化能力的测定把泥样接种于含有50m g L偶氮染料的牛肉汁培养基中进行驯化富集培养3-4代,选脱色效果好的样品在牛肉汁平板上划线分离,共挑取约50个单菌落,然后以合成培养基逐个进行对不同染料的脱色能力测定(表1).结果表明有6株菌的脱色效果较好,其中以菌株17、29、30三株的脱色能力最高.而就染料来说,酸性红B 比其他染料更易于脱色,所以在以下的实验中选择酸性红B为对象.此外,还进行了在反硝化条件下的脱色菌的分离筛选,在样品接种于含有50m g L偶氮染料的反硝化培养基中富集驯化培养,经过一个多月的培养,没有发现偶氮染料的脱色,表明在反硝化条件下不能分离得到脱色菌.为了考查反硝化条件下菌株的脱色作用情况,应选用具有反硝化能力的菌株进行实验,所以对上述6株细菌按标准方法进行了反硝化能力的检测,表2的结果表明,这6株菌都具有反硝化作用,而以菌株17、29和30的反硝化作用能力最强.表1　不同菌株对偶氮染料的脱色率 %菌　株171820262930分离来源A A A B A A 酸性红B65179716891766196812活性艳橙KN24R89.523119316活性艳红Z23B70.869.973.2媒介黄GG63231268189611碱性橙粉9216461890.693.5酸性媒介棕RH77.262.883.891.8酸性橙 40.3-50.833.5酸性黑10B34.722.539.632.7表2　分离菌株的反硝化能力菌株NO-3NO-2产气反硝化能力CK+++--17--+++很强18+++++一般20+++++一般26+++++一般29--+++很强30--+++很强212　反硝化条件下分离菌株对偶氮染料的脱色将上述6株具有反硝化作用的细菌分别接种于含50m g L不同偶氮染料的反硝化培养基中,在培养10d、20d和30d后观察偶氮染料的脱色情况.结果表明,在培养10d时所有菌株对所试染料均无脱色作用,在培养20d时只有菌株17、29和30对酸性红B有一些脱色作用,对其他染料没有脱色作用,在培养30d时也还只有其中的菌株17、29和30对酸性红B有较好的脱色作用,对其他染料没有脱色作用;此结果与在合成培养基中的偶氮染料脱色情况有很大的差别,说明在反硝化条件下偶氮染料很难被微生物脱色.213　添加有机物对反硝化条件下偶氮染料脱色的影响反硝化培养基中添加0105%的酵母粉或蛋白胨或牛肉膏作为生长刺激因子,观察分离菌株在这样的条件下对酸性红B的脱色情况(表3).表3表明,添加有机物对菌株17的酸性红B 的脱色有明显的促进作用,不论添加哪种有机物,在培养6d后,酸性红B的脱色率都可以达到90%以上,这比不添加有机物时快了许多;而对其他菌株的酸性红B脱色则没有明显的促进作用.522期环境科学表3　有机物对反硝化条件下偶氮染料脱色的影响1)菌株　酸性红B的脱色率 %酵母粉蛋白胨牛肉膏1790169512951619000200002600029000300001)30℃,培养6d214　菌株17在添加有机物的反硝化条件下对酸性红B的脱色从以上实验可以看出,菌株17在添加有机物的反硝化条件下对酸性红B具有脱色作用.在培养过程中定期测定了其中的硝酸盐还原情况和酸性红B脱色情况(表4),表4表明,偶氮染料的脱色是在完成反硝化作用之后进行的.表4　菌株17在添加酵母粉的反硝化培养基中对酸性红B的脱色培养时间 d NO-3NO-2产气脱色率 % 1+++--02+++±-03+++++04++++++05-++++06--++07---309---983　讨论偶氮染料的微生物脱色及其降解代谢,首先要求在厌氧条件下完成偶氮染料的脱色[1-5],在此过程中需要微生物氧化其他有机物产生还原性的NADH或NAD PH作为辅酶,通过偶氮还原酶的还原作用而使偶氮双键打开[5],形成苯胺类或萘胺类产物,然后才能进行脱色产物的开环等微生物降解代谢作用,直至达到完全的矿化作用,形成二氧化碳、氨等无机物;同时厌氧条件也是微生物进行无氧呼吸的条件[7],例如硫酸盐还原和硝酸盐还原等,在上述2个条件下,微生物以SO2-4或NO-3等为最终电子受体氧化有机物产生A T P而获得能量,在此过程中微生物首先是氧化有机物产生还原性物质如NADH和NAD PH等,然后通过呼吸链把电子传递给SO2-4或NO-3.由于SO2-4或NO-3等氧还电势要比偶氮染料高得多,所以在它们和偶氮染料同时存在的情况下,微生物要首先以它们为最终电子受体进行无氧呼吸,只有当SO2-4或NO-3等不存在或完全消耗以后,微生物才能以NADH或NAD PH为辅酶还原偶氮染料,又由于偶氮染料的微生物脱色降解代谢是以偶氮双键的还原裂解而开始的,在偶氮双键的还原裂解之前,偶氮染料是微生物所不能利用的;此外,由于许多偶氮染料脱色菌也具有反硝化作用的功能,在硝酸盐存在的情况下它们优先进行反硝化作用,因而在反硝化条件下偶氮染料不能被微生物脱色,只有当培养基中的NO-3、NO-2等能为微生物提供无氧呼吸的物质完全消耗以后,偶氮染料才能被微生物所脱色.本实验的结果说明,在印染废水等含有偶氮染料的工业废水的生物处理过程中,最好不含有SO2-4或NO-3等能为微生物提供无氧呼吸的物质存在,亦即硝酸盐的负荷越低越好.参考文献1　M eyer U,L eisinger T et al Ed..M icrobial D egradati on of Xenobi o tics and R ecalcitrant Compounds.L ondon:A ca2 dem ic P ress Inc.,1983:371-3862　Kulla H G et al..Interference of A rom atic Sulfo Group s in M icrobial D egradati on of the A zo D yes O range I and O r2 ange .A rch.M icrobi o l.,1983,135:1-73　Zi m m erm ann T et al..P roperties of Purified O range azo reductase,the Enzum e Initiating A zo D yes D egradati on by P seud o m onas KF46.Eur.J.B i ochem.,1982,129:197-2034　W ah rm ann K et al..Investigati on on R ate2D eterm ining Facto rs in the M icrobial R educti on of A zo D yes.Eur.J.A pp l.M icrobi o l.B i o techno l.,1980,9:325-3485　刘志培,杨惠芳1假单胞菌S242对偶氮染料的脱色和降解代谢.微生物学报,1989,29(6):418-4256　俞毓馨,吴国庆,孟宪庭主编1环境微生物检验手册1北京:中国环境科学出版社,1990:3567　陆文娟,杨颐康等编1微生物学1北京:高等教育出版社, 1995:112-11462环境科学19卷。

偶氮荧光桃红的固定化漆酶脱及动力学研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆａｚｏｐｈｌｏｘｉｎｅｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｌａｃｃａｓｅｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｏｎｈｅｔａｍｉｎｏ — ｍｏｄｉｉｆｅｄ
中图分类号：ＴＱ６１３．１文献标识码：Ａ
ＣＨＡＮＧＬｉｎ，ＲＥＮＹｕｅ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ－ｘｉａＳｔｕｄｙｏｎｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆａｚｏｐｈｌｏｘｉｎｅｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｌａｃｃａｓｅ
ｃａｓｅｆｏｒａｚｏｐｈｉｏｘｉｎｅｗａｓ５６７．２７ｍｇ ’ Ｌ－。．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｌａｃｃａｓｅ；ａｚｏｄｙｅ；ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ；ｋｉｎｅｔｉｃｓ
１０￣７０ｍｇ・Ｌ～，ｔｈｅｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆａｚｏｐｈｉｏｘｉｎｅｂｙｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｌａｃｃａｓｅｃｏｕｌｄｒｅａｃｈｏｖｅｒ９０％ａｎｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ７０％ｉｎｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｅｉｇｈｔｃｙｃｌｅｓ．Ｉｎｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅ，ｔｈｅｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｗａｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｗｉｔｈｉｆｒｓｔｏｒｄｅｒｒｅａｃｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｍｏｄｅｌｓ．ＴｈｅＫｍｖａｌｕｅｓｏｆｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｌａｃ色催化黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨师范大学化学化工学院。黑龙江哈尔滨１５００２５）

固定化真菌漆酶对铬蓝黑R的脱色条件

ｄｃｌｒｚｔｎｒｔｓｓｉｉｈｒｔａ４ａｔｒｔｅ８ｈｕｅｅｏｏｉａｉａｅｗａｔｌｈｇｅｈｎ９ｆｅｈｔｓ．ｏｌ
Ｋｅｒｓｕｇｌｌｃａｅｍｍｏｉｚｔｏｙｗｏｄ：ｆｎａａｃｓ；ｉｂｌａｉｎ；ｅｖｒｎｎａｏｌｔｏｉｎｉｏｍｅｔｌｐｌｕｉｎ；ｅｉｃｒｍｅｂｕ－ｌｃｒｏｈｏｌｅｂａｋＲ：ｄｃｌｒ— ｅｏｏｉ
的漆酶脱色染料废水已有深入研究Ｅｎ，ｌ］而用树脂ａＤ８固定化的漆酶脱色染料，３０尚未见报道．将真菌漆酶固定在树脂１８上，３０用于染料的脱色研究，３并探索
固定化真菌漆酶对铬蓝黑Ｒ染料废水的脱色条件．
因，使水体透明度下降，生物和微生物生长受阻，妨碍水体的自然净化，破坏生态平衡．而且，许多染料是有毒的或者致癌的，对动植物和人造成极大危害．
ａｄｐｖｌｅ５ｈｅｏｏｉａｉｎｒｔｆｅｉｃｒｍｅｂｕ－ｌｃｂｍｍｏｉｚｄｌｃａｅｃｕｄｒａｈｎＨ— ａｕ－．ｔｅｄｃｌｒｚｔａｅｏｒｏｈｏｌｅｂａｋＲｙｉｏｂｌｅａｃｓｏｌｅｃｉ９．５．Ｔｈ６８ｅｉｍｍｏｉｚｄｌｃａｅｃｕｄｂｅｅｔｄｙｕｅｏｄｃｌｒｚｒｏｈｏｌｅｂａｋＲ，ａｄｔｅｂｌｅａｃｓｏｌｅｒｐａｅｌｓｄｔｅｏｏｉｅｅｉｃｒｍｅｂｕ－ｌｃｉｎｈ
ＺＨＡＮＧｎ－ｅｇＹｉｇｐｎ，ＹＵｎｓｕ，ＹＡＮＧｎｓａｇＹｉ－ｈｉＹｕ－ｈｎ

MOF(Ni)-74对废水中偶氮染料刚果红的吸附性能研究

摘要以2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配体、Ni(Ⅱ)为中心金属，采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MOF(Ni)-74，通过XRD和FT-IR对其结构进行了表征。

用MOF(Ni)-74吸附偶氮染料刚果红，考察了溶液初始浓度和接触时间、吸附剂投加量、pH值、Na+浓度及温度对吸附的影响，并对其等温吸附过程、吸附动力学和吸附热力学进行了研究。

实验结果表明，随着刚果红初始浓度增大，MOF(Ni)-74的吸附量增大；吸附剂投加量增大，去除率提高，吸附量减小；Na+浓度增大，吸附量减少。

等温吸附模型更符合Freundlich方程，动力学更符合双常数模型。

热力学参数∆G < 0、∆H > 0、∆S > 0，表明MOF(Ni)-74对刚果红的吸附是自发的、吸热的过程。

引言染料是众多有机污染物中的一类，其应用于纺织、皮革、化妆品、造纸、印刷、制药、食品等许多行业。

如在未经任何预先处理的情况下，将广泛使用的染料排放出去，由于其毒性，通常会造成严重的环境污染问题，还会对人体健康造成危害。

因此非常有必要在排放之前采取有效方法将其去除。

目前，处理有机染料废水的有效方法主要有吸附法、混凝法、光降解法、膜过滤法等。

其中，吸附法因其操作简单、成本低、效率高而成为最有前景的技术之一。

金属有机骨架材料（Metal organic frameworks, MOFs）是一种由无机金属阳离子与有机配体杂化形成的多孔材料，因其本身多孔结构和性质及其孔隙率可调、吸附容量大等特点，使其区别于其他材料而在吸附领域引起了广大关注。

正文部分1 实验部分1.1 主要仪器与试剂1.2 表征手段1.3MOF(Ni)-74的制备1.4 刚果红的吸附为了探究MOF(Ni)-74对刚果红的吸附性能，称取10 mg MOF(Ni)-74吸附剂，加入到50 mL一定初始浓度、一定pH的刚果红溶液中，在30 ℃的恒温振荡器中进行振荡吸附实验。

2 结果与讨论2.1 MOF(Ni)-74的XRD、FT-IR和SEM表征图1为本文合成的MOF(Ni)-74的XRD图谱。

偶氮染料废水厌氧生物脱色强化

偶氮染料废水厌氧生物脱色强化魏亮;陈小光;黄波;唐丽娟;王玉【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2018(039)008【摘要】针对偶氮染料废水的生物降解难题,通过对比投加不同浓度的电子供体(葡萄糖)和氧化还原介体(RM)蒽醌-2,6-二磺酸钠盐和活性炭对偶氮染料的厌氧生物脱色果的影响,探究增强偶氮染料厌氧生物脱色的条件.结果表明:投加电子供体或RM 均可有效强化偶氮染料废水厌氧生物脱色;投加300 mg/L葡萄糖时脱色率可高达53.35％,投加200 mmol/L蒽醌-2,6-二磺酸钠盐时脱色率为34.59％,与投加0.6 g/L活性炭的脱色率(35.26％)相当;投加葡萄糖0～24 h的脱色速率最快为1.47％/h,36 h脱色率接近最大值为46.49％;投加蒽醌-2,6-二磺酸钠盐时0～12 h的脱色速率最快为1.03％/h,60 h脱色率接近最大值为33.30％;投加活性炭时0～30 h 的脱色速率最快为0.79％/h,60 h脱色率接近最大值为33.65％.【总页数】5页(P83-87)【作者】魏亮;陈小光;黄波;唐丽娟;王玉【作者单位】东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620;东华大学国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心,上海 201620;东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620;东华大学国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心,上海201620;四川理工学院过程装备与控制工程四川省高校重点实验室, 四川自贡643000;四川理工学院过程装备与控制工程四川省高校重点实验室, 四川自贡643000;东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620;东华大学国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心,上海 201620;东华大学环境科学与工程学院, 上海201620;东华大学国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.厌氧光生物转盘-好氧生物膜久理偶氮染料废水 [J], 郑慧;王兴祖;孙德智2.固定化微生物厌氧移动床——好氧法处理偶氮染料废水 [J], 罗志腾;刘义3.生物强化-氧化还原介体联合强化高盐偶氮染料废水生物脱色的研究 [J], 谭靓;宁淑香;王颖4.高效脱色菌的特性及其在染化废水厌氧处理中的生物强化作用 [J], 徐向阳;张明洲;俞秀娥5.偶氮染料循环伏安行为和生物厌氧脱色相关性研究 [J], 郭建博;周集体;王栋;田存萍;葛君;王平;喻晖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Fe基非晶合金对偶氮染料的脱色性能研究的开题报告

Fe基非晶合金对偶氮染料的脱色性能研究的开题报告题目：Fe基非晶合金对偶氮染料的脱色性能研究摘要：本研究的目的是探究Fe基非晶合金作为光催化剂对偶氮染料的脱色性能，以及影响脱色效果的因素。

为此本研究将从合金材料的合成与表征、光催化脱色实验的设计与实施、脱色效果测试与分析等方面展开深入研究。

本研究的预期成果为深入了解Fe基非晶合金在光催化脱色中的应用前景，为开发新型高效光催化脱色剂提供理论与实践基础。

关键词：Fe基非晶合金、偶氮染料、光催化脱色引言：偶氮染料作为一类广泛应用于纺织、印染、造纸、皮革等领域的染料，随着工业化进程的发展，其废水排入水环境中对环境的不良影响引起了广泛关注。

传统的废水处理方式存在诸多缺陷，如高能耗、高成本、低效率、对环境污染等问题。

因此，开发一种高效、低成本、环境友好的废水处理技术显得尤为迫切。

目前，光催化技术因其无二次污染、低能耗、高效率等特点受到了广泛关注。

而在光催化脱色过程中，光催化剂的选择是至关重要的。

Fe 基非晶合金因其优良的光催化性能和化学稳定性在此应用领域拥有良好的应用前景。

研究内容及方法：本研究将从以下三个方面开展深入研究。

1. 合金材料的合成与表征：选择合适的实验条件，合成Fe基非晶合金，利用XRD、TEM、EDX等测试手段对合金进行表征。

2. 光催化脱色实验的设计与实施：采用紫外光催化法对偶氮染料进行脱色实验，通过调节实验条件（如光照时间、催化剂添加量等）来探究脱色效果的影响因素。

3. 脱色效果测试与分析：利用分光光度计等分析手段对实验结果进行定量分析，探究Fe基非晶合金在光催化脱色中的应用前景。

预期成果及意义：本研究的预期成果为深入了解Fe基非晶合金在光催化脱色中的应用前景，为开发新型高效光催化脱色剂提供理论与实践基础。

研究成果将有助于推动废水处理技术的创新，保护环境，服务社会。

均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G氧化脱色实验研究

均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G氧化脱色实验研究江强明;吴宏海;窦晓文【摘要】通过均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G(简称为OG)废水溶液氧化脱色的实验研究,考察了废水中OG的初始质量浓度、二价铁离子和过氧化氢的投加量以及反应温度和初始pH值对OG脱色的影响.结果表明,均相Fenton法能够有效对OG废水溶液氧化脱色且该脱色反应遵循二级反应动力学方程.随着反应温度升高和pH适当降低,OG氧化脱色速率增强.若适当降低OG的初始质量浓度,OG氧化脱色率逐渐增大.在保证足够高脱色率的前提下,适当降低Fe2+离子的初始质量浓度,既实现OG脱色达标排放,又满足铁离子的排放限量规定.%acrylicresin;anodic electrophoretic coating;thermal curing;solution polymerization;performance【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(044)001【总页数】5页(P94-98)【关键词】偶氮染料橙黄G;均相Fenton反应;氧化脱色【作者】江强明;吴宏海;窦晓文【作者单位】闽西职业技术学院化学工程系,福建龙岩364021;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】O643;X741传统均相Fenton法是一种高级氧化技术[1-2]，其主要缺点是需要在较低pH介质条件(pH 3～4)下进行[2-3]；而且反应体系中铁离子等催化剂容易沉淀，难以回收，造成二次污染.在治理工艺末端去除铁离子时可能会产生大量的污泥[4-5]，需要付出额外成本进行污泥处置.目前印染废水不能达标排放，往往是色度因素[1]，COD因素已不是达标排放的障碍.因此印染废水的脱色是印染行业的主要环保问题.均相Fenton法将继续成为印染废水脱色的重要技术之一.因为考虑去除色度铁离子浓度，那么，既可满足环境法规对铁离子浓度的排放限制又能实现对印染废水脱色达标排放.我国台湾地区制定的废水排放标准规定总铁为10 mg/L[6].SUN等[1]报道均相Fenton法对OG染料氧化脱色研究，以考察在低浓度铁离子时OG脱色机理及其影响因素.采用低浓度铁，可以避免均相Fenton法处理工艺末端铁离子容易发生沉淀而产生大量污泥的问题[7-8].本文针对均相Fenton法处理废水的脱色问题开展研究，同时以偶氮染料橙黄G为目标污染物，着重考察均相Fenton法对OG脱色的工艺性能及其主要影响因素.1.1 试剂偶氮染料橙黄G (上海阿拉丁试剂厂)、体积分数为30%的过氧化氢、浓H2SO4与硫酸亚铁盐(均购自广州化学试剂厂)，分析纯，实验用水为去离子水.橙黄G废水溶液的配制：用电子天平(Sartorius AG)准确称取一定质量的OG染料，后放入100 mL的烧杯中，加入去离子水，充分搅拌均匀，并定容于1 000 mL的容量瓶中，配制出一系列不同浓度的OG溶液，以备使用.1.2 仪器恒温磁力搅拌器(江苏金坛市正基仪器有限公司)；PHS-3C精密pH计(上海雷磁仪器厂)；原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司的TAS-986型)1.3 实验步骤量取300 mL橙黄G水溶液置于500 mL的烧杯中，调节工作液的H2O2、Fe2+和OG浓度，用0.1 M稀H2SO4和NaOH溶液调节pH至设定值.在恒温磁力搅拌器的搅拌下，迅速加入一定量的H2O2溶液，作为OG染料脱色的开始.立即计时，间隔取样，采用紫外-可见分光光度计测定OG染料的最大吸收波长478 nm 处的吸光度，并根据标准曲线计算OG废水溶液的质量浓度.氧化脱色实验平行对照进行，同时进行脱色空白对照控制实验，以减少实验误差.橙黄G标准曲线为：Y=33.033x + 0.012，相关系数R2达到1.000.橙黄G染料溶液的氧化脱色率(E)，可由下式(1)计算求出：E=×100%其中，E为脱色率(%)；C0、C分别为橙黄G废水溶液中OG的反应前初始质量浓度、反应至某时刻t时的质量浓度(mg/L)，均经标准曲线及空白对照控制确定. 2.1 初始pH值对OG脱色效果的影响在[OG] 50 mg/L, [H2O2]0 3.0 mmol/L, [Fe2+] 5.0 mmol/L和30 ℃条件下，研究初始pH对OG降解脱色的影响(图1).pH4时橙黄G废水溶液最佳脱色效率可达99.6%，而初始pH 6时脱色率则为91.3%. Fenton试剂中的Fe2+离子在较低pH条件下呈溶解游离态，容易催化H2O2的分解作用并产生大量羟自由基，而在较高pH条件下Fe2+会以氢氧化物的形式发生沉淀而失去催化H2O2能力，抑制羟基自由基的产生，并导致脱色率下降. 当pH 2时橙黄G废水的氧化脱色速率低于pH 4时，因为pH值过低，从反应式(2)和(3)可看出，溶液中的H+浓度过高会抑制Fe3+还原为Fe2+，使得H2O2催化分解受阻，降低Fenton试剂的氧化能力.研究表明，H2O2倾向于与弱碱性物质结合[2, 6]，本实验中OG降解脱色效率最佳时的溶液pH是4，已有学者归因于pH 4时生成Fe(OH)2, 其催化分解H2O2的速率较之Fe2+离子要快10倍[2].所以均相Fenton法中反应体系溶液介质pH 3～4范围内是适当的，与相关文献报道的是相一致的[1].Fe3++ H2O2→ Fe2+ + O2H·+ H+Fe3++ O2H·→Fe2++H++O22.2 橙黄G初始质量浓度对脱色效果的影响[H2O2]0 3.0 mmol/L, [Fe2+] 5.0 mmol/L, pH 4和30 ℃条件下,随着OG的初始浓度的升高，OG氧化脱色率随之降低(图2).当OG初始质量浓度为20 mg/L 时，反应进行10 min，OG的脱色率达到97.6%，而当OG为80 mg/L时，反应进行10 min后，OG脱色率仅有87.1%，但是反应进行至30 min时脱色率近于100%.这是因为投加定量的Fe2+和H2O2，仅能相应产生定量的OH·，若OG 的初始质量浓度增大，OH·却没有增加，会导致OG废水脱色速率相应降低.因此，在于印染废水脱色的关键，在于控制好OG的初始质量浓度，以保证在不需要加入较多的铁离子剂量的前提下，实现染料废水脱色达标排放，同时又能满足环保法规对铁离子排放的浓度限制.目前一般印染废水的色度不达标，大多数情况下水中染料的实际浓度不高，因此可实现染料废水的脱色达标排放.2.3 Fe2+投加量对脱色效果的影响[OG]0 50 mg/L, [H2O2]0 3.0 mmol/L, pH 4, 30 ℃条件下，随着Fe2+的初始浓度升高，OG氧化脱色率也升高(图3).当Fe2+的初始浓度为3.0×10-2 mmol/L时脱色效果最理想.当Fe2+的初始浓度为3.0～5.0×10-2 mmol/L范围时，反应进行60 min后，橙黄G的脱色率为99.6%，而Fe2+的初始浓度为1.0×10-2 mmol/L时，其氧化脱色率仅为45.3%.从反应式(4)看出，Fe2+作为催化剂直接影响羟基自由基的生成速率和数量.若单位时间内OH·产生的速率和数量增加，反应速率提高和橙黄G的去除率也会相应增大.另外，铁离子的投加剂量过大，OG废水溶液氧化脱色率降低.可从反应式(7)得到解释，Fe2+离子与OH·结合发生反应，消耗大量OH·.产生的Fe3+也会消耗H2O2的量，即形成无效的副产物[2].不过，Fe2+离子在3.0～5.0×10-2 mmol/L 范围是Fenton试剂降解脱色橙黄G染料反应时一个合适的投加浓度(小于10mg/L).若控制橙黄G为50 mg/L左右时，既可以实现染料脱色，又能满足废水铁低浓度排放的要求.Fe2+ + H2O2 + H+ → Fe3+ + OH·+H2O,Fe3+ + H2O2→Fe2+ +O2H·+ H+,Fe3+ + O2H·→Fe2++O2 + H2O,Fe2+ + ·OH → Fe3+ + OH-.2.4 H2O2初始浓度对脱色效果的影响在[OG]0 50 mg/L, [Fe2+]5.0×10-2 mmol/L, pH 4 和30 ℃条件下，当H2O2的浓度为3.0×10-3 mol/L时，橙黄G的降解率几乎达到100%，而为6.0×10-4 和6.0×10-1 mol/L时，脱色率分别为91.2%和17.4%(图4).这是因为：一方面，Fenton法是以Fe2+催化H2O2分解所产生的OH·攻击水中的橙黄G而实现氧化降解脱色，因而H2O2投加量直接决定着Fenton法的氧化脱色效果.另一方面，若H2O2浓度过高，过量的H2O2会抑制OH·的生成，这归因于对羟自由基的捕获效应[10]，如式(8)和式(9)所示，H2O2首先与OH·生成O2H·.副产物，O2H·不仅氧化性能弱，而且还会与OH·反应消耗OH·，进一步降低氧化脱色效果[10-11].因此本文实验中适合的H2O2初始浓度为3.0×10-3 mol/L.OH·+ H2O2 →O2H·+ H2OOH·+O2H·→ O2 +H2O2.5 反应温度对脱色效果的影响[OG]0 50 mg/L, [H2O2]0 3.0 mmol/L, [Fe2+] 5.0×10-2 mmol/L和pH 4条件下，随反应温度升高，OG氧化脱色反应速率也相应得到提高.50 ℃反应10 min 后，OG脱色率几乎100%(图5).这是因为，一般的化学反应随着反应温度升高，反应物分子平均动能增大，使得氧化脱色反应速率提高. 说明温度升高，有利于均相Fenton法对橙黄G染料废水的脱色[1]，因而是一个吸热反应过程.不过，对于Fenton法来说，温度不是主要限制条件，从图5可看出，在20 ℃条件下，OG染料废水的脱色率很高，均相Fenton法就表现出很好的氧化脱色性能，故可称为一种低温绿色型的高级氧化处理技术[3].2.6 脱色反应动力学方程与热力学方程的计算均相Fenton法对OG染料脱色的动力学采用二级动力学方程(1/Ct=1/C0+kt)进行拟合，表1列出在不同的pH值、Fe2+投加量、H2O2投加量、温度等各种变化条件下对OG染料的降解脱色动力学实验数据拟合结果(表1).橙黄G废水的氧化脱色动力学符合二级动力学方程，并得到反应表观速率常数k，优化条件下相关系数R2可达0.989，表观速率常数k可达1.4×105.橙黄G的降解脱色反应的表观活化能E可以采用Arrhenius方程，并按下式(10)再经对数变换计算求出：式(10)中，k是动力学常数，A是常数项，E是反应表观活化能(J/moL)，R理想气体常数(8.314J/(moL·K); T是绝对温度 (K).可从Arrhenius方程的lnk对1/T线性关系作图求得E和常数项A值.由于实验存在一定的误差，20 ℃时k值与后3个温度差别较大，故采用后3个温度的k值拟合作图，R2达到0.914(图6)，同时获得E为12.42 J/moL，虽然较之文献报道的34.84 J/moL偏小一些[1]，但却可说明均相Fenton法脱色反应容易实现.温度升高可促进Fenton氧化脱色反应的进行，这与本文实验事实基本相吻合的.均相Fenton反应法能够高效的对偶氮染料橙黄G进行氧化脱色.脱色反应动力学研究表明，均相Fenton法对OG的脱色反应遵循二级反应动力学方程，并在上述优化反应条件下，脱色表观速率常数k可达1.4×105.而且，随着脱色反应温度的升高和pH适当降低，OG脱色率也相应提高.若控制好适当的OG初始质量浓度如50 mg/L左右，并在较低铁离子浓度下(如0.03～0.05 mmol/L)就可以确保OG染料废水的完全脱色，既能实现OG脱色环保达标排放，同时又能满足铁离子免后续处理的低浓度排放要求.Key words： Azo dye Orange G; homogeneous Fenton reaction; oxidative decolorization【相关文献】[1] SUN S P, LI C J, SUN J H, et al. Decolorization of an azo dye Orange G in aqueous solution by Fenton oxidation process: Effect of system parameters and kinetic study [J]. J Hazard Mater, 2009, 161:1052-1057.[2] PIGNATELLO J J, OLIVEROS E, MACKAY A. Advanced oxidation processes for organic contaminant destruction based on the Fenton reaction and related chemis-try [J].Crit Rev Environ Sci Technol, 2006, 36:1-84.[3] HE J, MA W, HE J J, et al. Photooxidation of azo dye in aqueous dispersions of H2O2/-FeOH [J]. Appl Catal B: Environ, 2002, 39: 211-220.[4] ORTIZ DE L A, PLATA G B, ALFANO O M, et al. Decomposition of 2-chlorophenol employing goethite as Fenton catalyst: I: Proposal of a feasible, combined reaction scheme of heterogeneous and homogeneous reactions [J]. Appl Catal B: Environ, 2010, 95: 1-13.[5] CHEN J X, ZHU L Z. UV-Fenton discolouration and mineralization of Orange II over hydroxyl-Fe- pillared bentonite[J]. J Photochem Photobiol: A, 2007, 188: 56-64.[6] HSUEH C L, HUANG Y H, WANG C C, et al. Degradation of azo dyes using low iron concentration of Fenton and Fenton-like system [J]. Chemosphere, 2005, 58: 1409-1414.[7] GARCIA-MONTANO J, TORRADES F, PEREZ-ESTRADA L A. Degradation pathways of the commercial reactive azo dye Procion Red H-E7B under solar-assisted photo-Fenton reaction [J]. Environ Sci Technol, 2008, 42: 6663-6670.[8] LIANG X L, ZHONG Y H, ZHU S Y, et al. The decolorization of Acid Orange II in non- homogeneous Fenton reaction catalyzed by natural vanadium-titanium magnetite [J]. J Hazard Mater, 2010, 181: 112-120.[9] 李欣玲，蓝咏，何广平，等. α-Fe2O3紫外光催化降解苯胺的研究[J]. 华南师范大学学报:自然科学版, 2009 (4): 69-74.[10] SUN J, QIAO L, SUN S. Photocatalytic degradation of Orange G on nitrogen-doped TiO2 catalysts under visible light and sunlight irradiation [J]. J Hazard Mater, 2008, 155: 312-319.[11] XU X R, LI X Z. Degradation of azo dye Orange G in aqueous solutions by persulfate with ferrous ion[J]. Sep Purif Technol, 2010, 72: 105-111.。

固定化HPR催化降解染料废水中的刚果红

固定化HPR催化降解染料废水中的刚果红王亚丽;马文娇;刘世巍【摘要】Immobilized horseradish peroxidase was used as catalyst of oxidative degradation of Congo red dye by hydrogen per-oxide.Several important factors affecting the degradation rate of Congo red dye, including pH,temperature,reaction time, H2O2 concentration,the initial concentration of the dye etc.were investigated.The obtained optimum conditions are as follows:pH 3.5,0.5 g immobilized enzyme,1.0 mmol/LH2O2,0.1 mmol/L substrate concentration,40℃ reaction tempe rature and 30 min reac-tion time.Under the optimal conditions the degradation rate could reach to 91.6%.After use of catalyst four times,the rate of degradation rate can still reach to 22.0%.Furthermore,the degradation products were also analyzed by mass spectrometry.%研究了以固定化的辣根过氧化酶为催化剂,催化H2O2氧化降解刚果红染料,考察了影响刚果红染料降解率的几个重要因素,包括pH﹑温度﹑反应时间﹑H2O2浓度﹑染料初始浓度等,确定其最佳条件为pH 3.5,固定化酶用量0.5 g,H2O2浓度1.0 mmol/L,底物浓度0.1 mmol/L,反应温度40℃,反应时间30 min,降解率达到91.6%. 催化剂重复使用4次后降解产率仍可达到22.0%,同时采用质谱对降解后的产物进行了分析.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(054)018【总页数】6页(P4441-4445,4463)【关键词】刚果红染料;辣根过氧化物酶;固定化;降解【作者】王亚丽;马文娇;刘世巍【作者单位】宁夏师范学院化学与化学工程学院,宁夏固原 756000;宁夏师范学院化学与化学工程学院,宁夏固原 756000;宁夏师范学院化学与化学工程学院,宁夏固原 756000【正文语种】中文【中图分类】O643.3染料废水中含有多种具有生物毒性或导致人体病变的有机物，癌症与环境因子有关，致癌物是有毒的有机物，其中包含部分有机染料，如偶氮类染料，它占全球所用染料的80%，因其结构中的偶氮基常与一个或多个芳香环系统相连构成一个共轭体系作为染料的发色体，对人体有极不利的影响。

氧氢氧化铁对偶氮染料脱色作用的红外光谱研究_孙振亚

第26卷,第7期光谱学与光谱分析Vol 26,No 7,pp1226-12292006年7月 Spectro sco py and Spectr al AnalysisJuly ,2006氧氢氧化铁对偶氮染料脱色作用的红外光谱研究孙振亚1,2,杜建华1,陈和生2,龚文琪11.武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉 4300702.武汉理工大学材料研究与测试中心,湖北武汉 430070摘要采用傅里叶变换显微红外光谱仪(FT IR ),研究了两种纳米氧氢氧化铁矿( -FeOO H ),正方纤铁矿( -FeO OH )对偶氮染料分子甲基橙和酸性红G 的脱色作用。

结果表明,(1)甲基橙和酸性红G 在氧氢氧化铁表面位>(>为或 )FeO H 易形成配合物,尤其是具有两个 SO 3N a 基团双齿结构的酸性红G 易与纳米氧氢氧化铁发生配合反应被化学吸附,而具有较高的脱色率。

(2)吸附脱色2h 后氧氢氧化铁的红外光谱中出现了1033和1030cm -1的 SO 3N a 基团的特征波数,而1450~1400cm -1的偶氮双键的振动吸收峰减弱或者消失,表明偶氮染料分子是通过带负电的 SO 3N a 基团吸附到氧氢氧化铁表面,有机还原性配体与氧氢氧化铁表面Fe 3+原子中心电荷转移的过程能一定程度上使偶氮键断裂而使染料发生氧化还原脱色。

由以上结果推论:两种偶氮染料的脱色是选择性的化学吸附与氧氢氧化铁界面的氧化还原降解共同作用的结果。

主题词氧氢氧化铁;偶氮染料;界面氧化;红外光谱中图分类号:X788 文献标识码:A 文章编号:1000-0593(2006)07-1226-04收稿日期:2005-02-18,修订日期:2005-05-28基金项目:国家自然科学基金(40372028)资助项目作者简介:孙振亚,1964年生,武汉理工大学资源与环境工程学院教授引言自然界中存在丰富的铁元素,其在土壤中的比例从小于1%至大于20%不等,平均3 2%。

染料脱色菌的筛选及固定化脱色试验

染料脱色菌的筛选及固定化脱色试验
梁沈平;王菊思;赵丽辉
【期刊名称】《环境科学》
【年(卷),期】1998(19)4
【摘要】从印染厂污水中筛选到７株高效脱色菌，其中Ｐｓｅ４、Ｐｓｅ２９两菌在非固定化条件下，分别对１０ｍｇ／Ｌ阳离子桃红ＦＧ、活性艳红Ｋ－２ＢＰ溶液在染料为唯一碳源、能源时，１２ｄ脱色８０％以上．这２菌都属于假单胞菌属．将各菌等量混合进行脱色，没有协同作用．采用凹凸棒粘土颗粒或塑料环为载体固定化脱色菌，能大大缩短反应时间，提高脱色率．凹凸棒颗粒固定化柱在６ｈ即对６０ｍｇ／Ｌ混合染料脱色９１％，是一种具有较高实用价值的固定化技术．【总页数】5页(P13-17)
【关键词】脱色菌;筛选;固定化;染料;脱色;废水处理
【作者】梁沈平;王菊思;赵丽辉
【作者单位】中国科学院生态环境研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】X791.03
【相关文献】
1.共固定化白腐菌对染料脱色的研究 [J], 李彦春;徐旭东;王智;祝德义
2.海藻酸钙共固定化蒽醌和脱色菌处理偶氮染料废水的研究 [J], 段松涛;任晓莉;李夏楠;徐冬敏;张家杰;赵润柱
3.东方栓孔菌漆酶的固定化及其对不同类型染料的脱色作用 [J], 王豪;唐禄鑫;马鸿飞;钱坤;司静;崔宝凯
4.包埋固定化CK3脱色菌对偶氮染料Reactive Red 180的脱色特性 [J], 李博;熊小京;赵志新;郑天凌
5.偶氮染料固定化高效脱色菌厌氧膨胀床脱色研究 [J], 景翔峰;罗志腾;林荣忱因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

升流微生物催化电解反应器强化偶氮染料脱色

升流微生物催化电解反应器强化偶氮染料脱色彭晶;郭宇琦;崔丹;王爱杰【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2013(045)004【摘要】针对传统偶氮染料处理方法效率低的缺点,利用新型升流式微生物催化电解反应器(UBER)强化水中偶氮染料茜素黄R(AYR)还原脱色.反应器采用上升流、连续供水的运行方式,在较短水力停留时间4h条件下,脱色率可达82.1％,脱色速率达1.74mol·m-3 ·d-1,出水色度80倍.茜素黄R的脱色主要发生在UBER的阴极区,是电化学反应和电极微生物生物反应的共同结果,生物阳极也有一定的脱色能力.AYR最终生成两种稳定产物对苯二胺和5-氨基水杨酸,反应过程中无硝基中间产物的积累.【总页数】5页(P53-57)【作者】彭晶;郭宇琦;崔丹;王爱杰【作者单位】哈尔滨工业大学建筑设计研究院,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,150090哈尔滨;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,150090哈尔滨【正文语种】中文【中图分类】X703.3;X788【相关文献】1.微生物对偶氮染料脱色降解的研究进展 [J], 花莉;解井坤;朱超;马宏瑞;彭香玉2.氧化还原介体催化强化偶氮染料脱色研究进展 [J], 康丽;郭建博;李洪奎;杨景亮;廉静;郭延凯;李海波;王瑜瑜VI强化活性污泥对偶氮染料脱色及对微生物产物的影响 [J], 秦敏敏;方芳;李一洲;冯骞;操家顺4.升流式微生物催化电解反应器对酸性媒介黑2B的强化脱色 [J], 李明阳;孙宇明;宋振辉;李鹏5.螺旋升流塔式光催化反应器的设计研究 [J], 徐璇;吉芳英;范子红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

偶氮染料废水的脱色降解及机理研究的开题报告

偶氮染料废水的脱色降解及机理研究的开题报告一、研究背景偶氮染料是一类重要的有机染料，但是它们在染料生产、着色和印染过程中产生的废水含有大量的有机物和色素，对水环境造成严重污染。

如何高效地处理偶氮染料废水成为了环保领域一个急需解决的问题。

二、研究目的和意义本研究旨在探究偶氮染料废水的脱色降解机理及方法，寻求可持续、高效的废水处理技术，旨在实现偶氮染料废水的绿色处理，为水环境保护做出贡献。

三、研究内容与方法1. 研究偶氮染料废水的物化性质，包括pH值、COD、浊度、色度等指标。

2. 采用辐射氧化、Fenton氧化等现代水处理技术，对偶氮染料废水进行脱色、降解。

分析处理后样品的各项指标变化，探讨操作条件对处理效果的影响。

3. 利用UV-Vis、FTIR、GC-MS等手段，对处理前后的废水进行分析，探讨脱色降解机理。

四、研究预期结果和意义1. 确定一种可行的偶氮染料废水处理方法，实现对偶氮染料废水的高效处理。

2. 探究偶氮染料废水的脱色降解机理，为进一步研究提供参考。

3. 为绿色化生产提供技术支持，促进我国染料行业的可持续发展。

四、研究进度安排第一阶段（1-3周）：阅读国内外文献，熟悉研究热点、研究现状和相关技术。

第二阶段（4-6周）：实验前的准备工作，包括收集废水样品、测定物化性质和采购实验所需的试剂和器材。

第三阶段（7-12周）：进行实验，采用现代水处理技术处理偶氮染料废水，分析处理效果和机理。

第四阶段（13-15周）：对实验结果进行分析，撰写开题报告。

五、预期成果完成有关偶氮染料废水处理的研究，并结合相关技术和机理，取得相关实验成果，明确制定下一步实验计划和研究方向。

PSAF-PDMDAAC复合絮凝剂的制备与性能

PSAF-PDMDAAC复合絮凝剂的制备与性能张锐;付颖寰;宋宇;王永为;于春玲;董晓丽;薛文平【摘要】以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为有机改性剂,制备了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)-聚硅酸铝铁(PSAF)复合絮凝剂,考察了复合pH、物料配比、温度及时间等因素对PDMDAAC-PSAF絮凝性能的影响.研究发现,PDMDAAC-PSAF复合絮凝剂的最佳制备条件为:复合pH为10,m(膨润土):m(PDMDAAC)为200∶1,温度为60℃,反应时间为1h.此条件下获得的复合絮凝剂(质量分数为8％),在投加量为1.5％(絮凝剂与模拟染料废水体积比)时,对活性艳蓝染料模拟废水脱色率达87.7％.相比较PSAF絮凝剂(脱色率77.1％),PDMDAAC-PSAF复合絮凝剂显示出更好的絮凝脱色效果和应用前景.%PDMDAAC was prepared as organic modifier of PSAF. The inorganic-organic composite flocculants PSAF-PDMDAAC were prepared for wastewater treatment. PSAF-PDMDAAC composite flocculant was studied in optimum preparation conditions for the composite pH, compound ratio, composite temperature, compound time, compound dosage, and so on. The optimum preparation is that the composite pH 10, m( bentonite) :m(PDMDAAC) = 200 : 1, composite temperature is 60 ℃ , compound time is 1 h. When the dosage was 1. 5% (volume ratio of flocculant and water), removal of reactive blue dye wastewater rate was 87. 7%.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2012(031)003【总页数】4页(P195-198)【关键词】聚硅酸铝铁;聚二甲基二烯丙基氯化铵;膨润土;复合絮凝剂【作者】张锐;付颖寰;宋宇;王永为;于春玲;董晓丽;薛文平【作者单位】大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034【正文语种】中文【中图分类】X703.50 引言随着染料工业的迅速发展,印染废水已经成为我国主要有害废水之一。

柳广飞-醌还原酶_醌类化合物对偶氮染料脱色的作用

醌还原酶2醌类化合物对偶氮染料脱色的作用周觅,柳广飞,周集体,金若菲3,陈明翔,王艳青(大连理工大学环境与生命学院,工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连　116024)摘要:外加醌类化合物作介体,利用细菌胞内的醌还原酶考察基因工程菌E scherichia coli Y B 对偶氮染料的脱色能力,以及甲基氢醌预处理对E .coli JM109和厌氧污泥脱色的影响.结果表明,介体22羟基21,42萘醌(laws one ,LQ )的存在对胞内过量表达醌还原酶AZR 的E .coli Y B 的脱色能力有显著的促进作用,012mm ol ・L -1LQ 存在下,苋菜红(1mm ol ・L -1)在2h 内可脱色75%.LQ 存在时E .coli Y B 对高浓度的染料也有脱色效果,8h 可使苋菜红(5mm ol ・L-1)脱色50%左右.与LQ 相比,甲萘醌作为介体对脱色的促进效果较差,215mm ol ・L -1甲萘醌存在下脱色70%需12h.LQ 存在时E .coli Y B 对苋菜红的重复脱色能力稳定,12h 内能完成4次重复脱色.LQ 的存在对于结构较复杂的2种偶氮染料酸性大红G R 和活性艳红K 22BP 的脱色也有促进作用,在最适LQ 浓度下,分别在9h 和30h 脱色70%.甲基氢醌预处理对E .coli JM109和厌氧污泥的脱色能力都有促进作用.预处理后在LQ 存在下,E .coli JM109在5h 可脱色苋菜红(1mm ol ・L -1)80%左右,而污泥可在11h 脱色75%以上.关键词:基因工程菌;醌还原酶;氧化还原介体;偶氮染料中图分类号:X172　文献标识码:A 文章编号:025023301(2009)0621810208收稿日期:2008209204;修订日期:2008210224基金项目:国家自然科学基金项目(50808029)作者简介:周觅(1983～),女,硕士研究生,主要研究方向为环境微生物,E 2mail :m izhou @3通讯联系人,E 2mail :jruofei @Decolorization of Azo Dyes Using Q uinone R eductase and Q uinoid CompoundsZH OU Mi ,LI U G uang 2fei ,ZH OU Ji 2ti ,J I N Ruo 2fei ,CHE N Ming 2xiang ,W ANG Y an 2qing(K ey Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering ,M inistry of Education ,School of Environmental and Biological Science and T echnology ,Dalian University of T echnology ,Dalian 116024,China )Abstract :Using quinoid redox mediator and bacterial cellular quinone reductase ,we investigated the decolorization ability of gene 2engineered strain E scherichia coli Y B and the effects of methylhydroquinone (MH Q )pretreatement on decolorization per formance of E .coli JM109and anaerobic sludge.The results indicate that laws one is an effective accelerator for azo dye decolorization by E .coli Y B overexpressing cellularquinone reductase AZR.In the presence of 012mm ol ・L -1laws one ,75%Amaranth (1mm ol ・L -1)can be decolorized in 2h.E .coli Y Bcan als o decolorize high concentration of azo dye in the presence of laws one.Around 50%Amaranth (5mm ol ・L -1)is decolorized in 8h.C om pared to laws one ,menadione is a less effective mediator.E .coli Y B takes 12h to reach 70%decolorization in the presence of 215mm ol ・L -1menadione.Repeated decolorization studies showed that E .coli Y B had stable decolorizing ability in the presence of laws one.F our rounds of repeated decolorization can be com pleted in ws one can als o accelerate the decolorization of azo dyes with com plex structures such as Acid Scarlet G R and Reactive Brilliant Red K 22BP.With the optimal LQ concentrations ,70%Acid Scarlet G R and Reactive Brilliant Red K 22BP are decolorized in 9h and 30h ,respectively.Decolorization per formances of E .coli JM109and anaerobic sludge pretreated withMH Q are im proved.A fter MH Q pretreatment ,in the presence of laws one ,80%Amaranth (1mm ol ・L -1)can be decolorized in 5h by E .coli JM109,while m ore than 75%Amaranth can be rem oved in 11h by sludge.K ey w ords :genetically engineered bacteria ;quinone reductase ;redox mediator ;azo dyes 染料废水是较难处理的工业废水之一[1,2],而偶氮染料是使用最广泛的一类染料,占到染料使用总量的60%～70%[3].偶氮染料生物降解的第一步也是最关键的一步是由偶氮还原酶催化完成的偶氮键的断裂,生成相应的芳香胺.近年来,人们考察了多种不同来源的偶氮还原酶,并利用这些偶氮还原酶基因构建了基因工程菌[4～12].但研究表明,这些胞内过量表达了偶氮还原酶的基因工程菌并没有明显表现出较野生菌更强的脱色能力.Bl ümel 等[4]比较了Xenophilus azovorans K F46F 及携带有其偶氮还原酶基因azoB 的重组大肠杆菌的细胞提取物的偶氮还原酶活性,发现后者的偶氮还原酶活性是前者的50倍;但重组大肠杆菌在完整细胞水平上却未检测到偶氮还原活性.同样,携带有偶氮还原酶基因fre 的重组Sphingomonas sp.strain BN6的细胞提取物的偶氮还原酶活性较野生菌提高了30倍,而其完整细胞对偶氮染料苋菜红和媒染黄3的还原速率却只比野生菌提高了约3倍[12].Liu 等[13]的研究也表明,胞内过量表达了偶氮还原酶AZR 的重组E scherichia coli Y B 的细胞提取物的偶氮还原酶活性是野生光合细菌Rhodobacter sphaeroides AS111737的10倍左右,但其完整细胞却没有表现出更强的脱色能力.由于偶第30卷第6期2009年6月环境科学E NVIRONME NT A L SCIE NCEV ol.30,N o.6Jun.,2009氮染料通常分子结构复杂,含有高极性的取代基,其还原受到细胞膜通透性的限制[3],使得胞内过量表达的偶氮还原酶在细菌脱色偶氮染料过程中难以发挥作用.近年来,有许多厌氧条件下细菌利用氧化还原介体如黄素类化合物FAD、FMN和核黄素,及醌类化合物蒽醌222磺酸(AQS)、蒽醌22,62二磺酸(AQDS)和22羟基21,42萘醌降解偶氮染料的报道[14～19].醌类化合物作为介体促进偶氮染料脱色依赖于细菌细胞膜上或细胞质内的醌还原酶,在醌还原酶的作用下,醌类化合物被还原为相应的氢醌,氢醌再通过纯化学的作用将偶氮染料还原使其脱色[20～22].此外,近来有报道认为与E.coli偶氮Π醌还原酶AzoR具有30%一致性的Bacillus subtilis偶氮还原酶AzoR1和AzoR2的表达受到甲基氢醌等亲电化合物的诱导[23,24].此前研究发现偶氮还原酶AZR具有醌还原酶活性,22羟基21,42萘醌等醌类化合物为其更适合的底物[25].本实验利用AZR的醌还原酶活性,选用醌类化合物作为氧化还原介体,研究了基因工程菌E.coli Y B对偶氮染料的脱色,得到了目前已报道最快的细菌比脱色速率.此外,本研究还考察了甲基氢醌预处理对E.coli JM109和厌氧污泥脱色偶氮染料的影响.研究结果对于偶氮染料废水的污染整治有着非常重要的理论意义.1　材料与方法111　材料11111　菌种及污泥来源E.coli JM109为基因工程操作出发菌株.E.coli Y B含有插入R.sphaeroides AS111737偶氮还原酶基因azr(G enBank登录号为AAN17400)的质粒p GEX2AZR,由本实验室前期工作构建[12].厌氧污泥取自大连市春柳河污水处理厂,经厌氧培养驯化. 11112　培养基LB培养基:100m L培养基中含有015g酵母膏,1g蛋白胨,1g NaCl,调节pH=712,用于细菌的好氧增殖培养脱色培养基:由无机盐培养基中加入葡萄糖(10 mm ol・L-1)制成.100m L无机盐培养基中含有011g NH4Cl,011g NaHC O3,0102g K2HPO4,0102g MgS O4・7H2O,0105～012g NaCl,生长因子1m L,微量元素1m L,蒸馏水97m L,调节pH=710,用于考察偶氮染料的脱色.11113　偶氮染料苋菜红为本研究的模式偶氮染料,与其它偶氮染料均由大连理工大学染料合成实验室合成,偶氮染料的化学结构及最大吸收波长如图1所示.图1　本研究中使用的偶氮染料Fig.1　Az o dyes used in this study11114　主要药品甲萘醌(menadione)2羟基21,42萘醌(laws one,LQ)、甲基氢醌(methylhydroquinone,MH Q和NADH等购自Sigma公司;氨苄青霉素、牛血清白蛋白和考马斯亮蓝G2250购自上海华美生物工程公司;IPTG购自宝生物工程(大连)公司;其余药品均为国产分析纯.112　粗酶的提取及蛋白含量的测定11816期周觅等:醌还原酶2醌类化合物对偶氮染料脱色的作用T细胞实验以细菌细胞提取物为粗酶液,提取方法如文献[11].简述如下:将培养后离心(8000r・min-1, 20min)收集的菌体先在低温冰箱(-20℃)中冷冻保存,取出后于室温融化,采用超声破碎器于冰浴中破碎细胞30min,脉冲110,然后离心(22000 r・min-1,20min)收集上清液,即得粗酶.采用Bradford法[26]测定酶液蛋白含量,以牛血清白蛋白作为标准蛋白.113　酶活分析体系反应体系的总体积为2m L,pH=7,30℃.此体系由20mm ol・L-1磷酸缓冲液配制,含有5～100μm ol・L-1甲基红或215～50μm ol・L-1LQ,一定量粗酶及011mm ol・L-1NADH.反应以加入NADH开始,混合均匀后迅速放入JASC O V2560型分光光度计中,以缓冲溶液为参比,在相应最大吸收波长下测定反应体系的吸光度随时间的变化情况,计算相应的酶活酶活力单位(U)定义为:在特定条件下(pH= 7,30℃),每min内转化1μm ol底物所需酶量.酶的比活力为单位蛋白的酶活力.通过检测甲基红[λmax=430nm,ε=2314 L・(mm ol・cm)-1]最大吸收峰波长处吸光度的降低计算偶氮还原酶的酶活.由于LQ在可见光区有吸收干扰,故通过检测NADH[λmax=340nm,ε=6122L・(mm ol・cm)-1]的氧化来计算醌还原酶的酶活[25].114　脱色培养方法及脱色的测定将培养后收集的菌体重悬于血清瓶中的脱色培养基,使菌体终浓度(干重)达到017g・L-1,加入一定量的醌类化合物,曝氮气15min,再加入偶氮染料(染料终浓度1mm ol・L-1,瓶内溶液总体积为50 m L),密封后放入30℃的培养箱内,观察其脱色情况.在选定时间间隔内,取样、将含染料以及菌体的培养液离心(8000r・min-1,10min)后,以未加染料的脱色培养基为参比,测量其最大吸收波长处的吸光度.并按下式计算其脱色率:r=A0-A tA0×100%式中,A:初始时刻的吸光度;A t:培养时间t后的吸光度.当染料达到70%左右的脱色率时重新补料加入,使培养基中染料浓度大致回复到初始值,考察细.115　偶氮染料还原电势的测定,以玻碳电极(d=3mm)为工作电极,铂电极(2cm×2cm)为辅助电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极(100mg・L-1染料,011m ol・L-1Na2S O4溶液,pH6).实验中用PARST AT2273型电化学工作站测试并做循环伏安曲线.实验前经高纯氮气除氧15min,扫描速率为50 mV・s-1,在-800～500mV范围内循环扫描3次. 116　MH Q预处理对脱色的影响在LB中培养E.coli JM109,待菌液D600达到016左右时,将菌株收集洗净后,重悬于加入一定量MH Q的脱色培养基中,菌体终浓度(干重)为017 g・L-1,好氧培养10min;而后加入LQ(012 mm ol・L-1),曝氮气15min、加入染料苋菜红(1 mm ol・L-1)考察厌氧脱色.收集并洗净厌氧污泥(污泥终浓度M LSS=4g・L-1)取代E.coli JM109考察MH Q预处理对污泥脱色偶氮染料的影响.2　结果与分析211　粗酶液酶活及E.coli完整细胞脱色苋菜红的考察分别以E.coli JM109和E.coli Y B的细胞提取物为粗酶,考察其还原甲基红及LQ的能力.由图2(a)可见,E.coli Y B的提取物具有比E.coli JM109更高的偶氮还原酶活性,当甲基红浓度为50μm ol・L-1时,前者的比活力为后者的5倍以上.而由图2(b)可知E.coli Y B提取物的醌还原酶活性也远远大于E.coli JM109,当LQ浓度为50μm ol・L-1时,前者的比活力是后者的17倍以上.考察E.coli JM109和E.coli Y B完整细胞对苋菜红的脱色发现,48h后,两者对苋菜红的脱色率都仅为12%左右.尽管基因工程菌E.coli Y B在胞内表达了大量的偶氮还原酶AZR,且其提取物在体外考察中也表现出更高的酶活,但其在细菌细胞水平上的脱色效果却并不强于E.coli JM1091有报道认为,对于磺酸取代类偶氮染料的脱色,由于染料分子复杂的结构及其取代基的高极性使其很难进入胞内被还原[3,12],因此在胞内过量表达的偶氮还原酶难以发挥作用.212　LQ对E.coli脱色苋菜红的影响向脱色培养基中加入不同终浓度的LQ后,考察E.coli的脱色情况.如图3(a),无介体存在时E.coli JM109对苋菜红基本不脱色,012mm ol・L-1 LQ存在下对脱色的促进作用最为显著,6h可脱色75%.但随着介体浓度进一步提高,促进效果反而下降,可能是由于高浓度的LQ更多发挥与染料竞争2181环境科学30卷图2　粗酶液的偶氮还原酶和醌还原酶活性Fig.2　Az oreductase and quinone reductase activities of crudeenzymes图3　la w sone 对E .coli JM109和E .coli YB 脱色苋菜红的影响Fig.3　E ffects of laws one on decolorization of Amaranth by E .coli JM109and E .coli Y B电子的作用而介体作用不明显,也可能由于高浓度的LQ 给细胞带来毒性.如图3(b )可见,介体LQ 的存在也能促进E .coli Y B 的脱色能力,其最适介体浓度也为012mm ol ・L -1,2h 就可脱色75%.上述结果表明菌株E .coli Y B 胞内过量表达的醌还原酶AZR ,与介体共同参与脱色,提高了菌株的脱色能力.LQ 存在时E .coli Y B 对高浓度的染料也有脱色效果.012mm ol ・L -1LQ 存在下,8h 可使苋菜红(5mm ol ・L -1)脱色50%.213　menadione 对E .coli Y B 脱色苋菜红的影响前期实验工作发现,与LQ 相比,同为萘醌衍生物的menadione 是醌还原酶AZR 更为适合的底物[25].因此,考察menadione 对E .coli Y B 脱色苋菜红的影响.由图4可知,menadione 对脱色也有一定的促进作用,不存在menadione 的情况下24h 仅能脱色10%,而215mm ol ・L -1menadione 存在下12h 能脱色70%以上,促进作用最为显著.但与LQ相图4　menadione 对E .coli YB 脱色苋菜红的影响Fig.4　E ffects of menadione on decolorization of Amaranth by E .coli Y B比,促进效果较差.214　LQ 存在时E .coli Y B 对苋菜红的连续脱色考察LQ 存在时E .coli Y B 重复脱色苋菜红能31816期周觅等:醌还原酶2醌类化合物对偶氮染料脱色的作用力的稳定性.LQ 存在时,E .coli JM109在12h 内仅能完成2次脱色.而图5表明,12h 内E .coli Y B 能完成4次脱色,脱色能力稳定.第3、4次的脱色相对于前2次有所变慢,可能是由于电子供体葡萄糖被逐渐消耗浓度降低所致,也可能是降解代谢物毒性积累所致.图5　E .coli YB 重复脱色中的稳定性Fig.5　S tability of repeated decolorization by E .coli Y B215　LQ 对E .coli Y B 脱色其它染料的影响向脱色培养基中加入不同终浓度的LQ 后,考察E .coli Y B 脱色酸性大红G R 和活性艳红K 22BP 的情况.由图6可知,LQ 的存在对E .coli Y B 脱色这2种染料也都有促进作用,无介体存在时染料基本不脱色.012mm ol ・L -1LQ 存在下对酸性大红G R 脱色的促进作用最为显著,9h 脱色70%以上;而018mm ol ・L -1LQ 存在下对活性艳红K 22BP 脱色的促进作用最为显著,30h 脱色70%左右.216　MH Q 预处理对E .coli JM109和厌氧污泥脱色苋菜红的影响考察外加MH Q 好氧预处理10min 对介体促进偶氮染料脱色的影响.由图7(a )可知,MH Q 预处理对E .coli JM109脱色苋菜红有促进作用.未经MH Q预处理的control 5h 仅脱色60%,而经015mm ol ・L -1MH Q 预处理后就可脱色80%.如图7(b )所知,LQ 的存在对污泥脱色苋菜红也有促进作用[16],无介体存在的control a 11h 基本不脱色,而LQ 存在下control b11h 达到25%以上脱色率.015mm ol ・L -1MH Q 预处理对脱色的促进作用较显著,11h 可脱色75%以上.图6　la w sone 对E .coli YB 脱色酸性大红GR 和活性艳红K 22BP 的影响Fig.6　E ffects of laws one on decolorization of Acid Scarlet G R and Reactive Brilliant Red K 22BP by E .coli Y B3　讨论氧化还原介体是加速电子从最初电子供体传递到最终电子受体的化合物,它可以使反应速率增大1至几个数量级[27].在有氧化还原介体存在时,偶氮染料的还原性脱色可分为不同的2步,第1步是非特异性的介体的酶还原,第2步是偶氮染料被介体化学还原[28].近来研究发现醌类化合物可作为氧化还原介体,在厌氧条件下,通过细胞膜上或细胞质内的醌还原酶的还原,氢醌将细胞内的还原当量传递给胞外的偶氮染料,实现偶氮类化合物的非酶降解[20～22].AZR 具有醌还原酶活性[25],因此研究者可以利用其醌还原酶活性,通过外加醌介体来加速基因工程菌脱色偶氮染料.此前有研究报道了携带有偶氮还原酶基因fre 的重组Sphingomonas sp.strain BN6完整细胞对偶氮染料苋菜红的脱色情况,30h 后脱色率达75%左右[12].H ong 等[29]利用AQS 和AQDS 作为氧化还原介体,考察了Shewanella decolorationis S12对苋菜红的脱色,介体的加入对脱色确实有促进作用,8h 后4181环境科学30卷图7　MHQ预处理对E.coli JM109和厌氧污泥脱色苋菜红的影响Fig.7　E ffects of MHQ pretreatment on decolorization of Amaranth by E.coli JM109and anaerobic sludge脱色率达75%左右.而本实验中首次利用醌介体加速基因工程菌脱色偶氮染料,01035g细胞(干重)在LQ存在下仅2h脱色率就达到75%,为目前已报道最快的细菌比脱色速率.介体的加入使基因工程菌在脱色上的优势得到了充分的体现.氧化还原电势是醌类化合物能否作为氧化还原介体的决定因素.近来研究表明,氧化还原电势大约在-320～-50mV之间的醌类氧化还原介体通常都能在细菌厌氧偶氮还原中发挥有效的功能.这一限度是由辅酶NAD(P)H的氧化还原电势和偶氮复合物的氧化还原电势共同决定的[15].LQ的氧化还原电势为-137mV,而menadione的氧化还原电势则高于-50mV[15],故menadione并不是一种理想的氧化还原介体.但本实验却发现menadione的存在对苋菜红的脱色有一定的促进作用,但其促进效果明显不如LQ.H ong等[30]对S.decolorationis S12偶氮呼吸的研究认为,醌类化合物和细胞膜上的醌还原酶是细菌细胞膜电子传递链的重要组分.因而menadione可能有利于细胞膜上的电子传递而对E.coli Y B脱色苋菜红发挥了促进作用.根据Nernst方程,还原反应与氧化还原物质的电极电势及浓度有关.电极电势越高物质越易被还原本实验中3种偶氮染料还原电势由低到高的顺序为:酸性大红G R(Er=-684mV)<苋菜红(E r= -540mV)<活性艳红K22BP(E r=-176mV),而比脱色速率由小到大的顺序却是活性艳红K22BP<酸性大红G R<苋菜红.酸性大红G R的还原电势最低,因此较难得电子被还原;K22BP原电势虽高,但其化学结构复杂,偶氮键邻位存在个磺酸基团还原.同时,活性艳红K22BP的最适介体浓度大于其他2种染料,也可能是其复杂的化学结构所决定的.近来有报道表明,外加MH Q和儿茶酚等亲电醌类化合物经短时间的预处理,可显著提升偶氮Π醌还原酶基因的转录与表达[23,24].本研究发现MH Q预处理对E.coli JM109脱色偶氮染料有促进作用.即时定量反转录PCR实验表明,经015mm ol・L-1MH Q 预处理10min后,E.coli JM109染色体上偶氮Π醌还原酶的编码基因azoR的转录水平提升了近50倍(另文发表).因此,MH Q的预处理可诱导提升AzoR 等偶氮Π醌还原酶的转录表达,从而促进醌类介体存在下细菌对偶氮染料的脱色.研究表明在很多芳香化合物的代谢途径中都会生成具有与儿茶酚和氢醌类似结构的中间体[31].因此醌类化合物对偶氮、硝基和氯代等芳香化合物的降解的促进作用值得深入研究.随着基因组学的发展,许多细菌的全基因组序列被测序出来.研究发现与E.coli的azoR基因具有一定相似性的同源基因广泛分布于许多不同种类的细菌中[32],而污泥中存在着大量的细菌,数量可占污泥中微生物总量的90%～95%左右.本研究中MH Q预处理对厌氧污泥脱色偶氮染料有明显的促进作用.活性污泥法成本低廉、简单易行,是污水处理中常用的方法.但脱色偶氮染料对活性污泥来说是有难度的,通常需要较长的时间才能达到较好的处理效果.MH Q预处理能够改善污泥的脱色效果,加快脱色速率,该方法的实际应用有待于深入研究.4　结论(1)E.coli Y B细胞提取物的偶氮还原酶活性和醌还原酶活性都大大高于E.coli JM109,但由于51816期周觅等:醌还原酶2醌类化合物对偶氮染料脱色的作用染料分子复杂的结构及其取代基的高极性使其还原受到细胞膜通透性的限制,因此对于磺酸取代类偶氮染料的脱色,胞内过量表达的偶氮还原酶难以发挥作用.(2)介体LQ 的存在对E .coli Y B 的脱色能力有显著的促进作用,012mm ol ・L -1LQ 存在下,E .coli JM109需要6h 才能脱色75%,而E .coliY B 2h 就可使苋菜红(1mm ol ・L -1)脱色75%.介体将胞内的还原当量传递给了胞外的偶氮染料,其加入体现出了基因工程菌在脱色上的优势,该比脱色速率为目前已报道的最快的.介体LQ 存在时E .coli Y B 对高浓度的染料也有脱色效果.(3)与LQ 相比,氧化还原电势过高的menadione 对脱色的促进效果较差,表明其并不是一种理想的氧化还原介体.(4)LQ 存在时E .coli Y B 对苋菜红的重复脱色能力稳定,12h 内菌体能完成4次脱色,而E .coli JM109仅能完成2次.LQ 的存在对于结构较复杂的2种偶氮染料酸性大红G R 和活性艳红K 22BP 的脱色也有促进作用.(5)MH Q 预处理对E .coli JM109和厌氧污泥的脱色能力都有促进作用.参考文献:[1]　李家珍.染料染色工业废水处理[M].北京:化学工业出版社,1999.74275.[2]　徐文东,文湘华.微生物在含染料废水处理中的应用[J ].环境污染治理技术与设备,2000,1(2):9216.[3]　S tolz A.Basic and applied aspects in the m icrobial degradation of az odyes [J ].Appl M icrobiol Biotechnol ,2001,56(122):69280.[4]　Bl ümel S ,K nackmuss H J ,S tolz A.M olecular cloning andcharacterization of the gene coding for the aerobic az oreductase fromXenophilus azovorans K F46F [J ].Appl Environ M icrobiol ,2002,68(8):394823955.[5]　Bl ümel S ,S tolz A.Cloning and characterization of the gene coding forthe aerobic az oreductase from Pigmentiphaga kullae K 24[J ].Appl M icrobiol Biotechnol ,2003,62(223):1862190.[6]　M azumder R ,Logan J R ,M ikell A T Jr ,et al .Characteristics andpurification of an oxygen insensitive az oreductase from Caulobactersubvibrioides strain C72D [J ].J Indust M icrobiol Biotechnol ,1999,23(6):4762483.[7]　M outaouakkil A ,Z eroual Y,Dzayri F Z ,et al .Purification and partialcharacterization of az oreductase from 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裂褶菌F17对染料脱色的研究及偶氮染料刚果红降解产物的分析的开题报告论留置权的开题报告

裂褶菌F17对染料脱色的研究及偶氮染料刚果红降解产物的分析的开题报告论留置权的开题报告题目：裂褶菌F17对染料脱色的研究及偶氮染料刚果红降解产物的分析1. 研究背景及意义随着现代工业的迅速发展，染料工业也得到了飞速的发展。

然而，工业染料在生产、应用、废水处理过程中所造成的环境问题已经引起了广泛的关注。

其中，染料废水的污染问题是急需解决的环保难题之一。

目前，研究人员主要采用化学物理方法来处理染料废水，但是这些方法的处理效果不理想，同时也会导致二次污染。

因此，生物技术的应用成为了一种对染料污染进行高效、清洁处理的新方法。

裂褶菌广泛存在于森林土壤中，其具有良好的生物降解能力，可以有效减少有机废物的处理成本和处理时间。

同时，裂褶菌F17的代谢产物可能具有促进植物生长的作用。

因此，通过研究裂褶菌F17对染料脱色的能力，不仅可以为染料废水处理提供一种新的方法和手段，还能为森林土壤资源的综合利用提供参考。

2. 研究内容和方法本次研究将采用偶氮染料刚果红作为模型污染物，评估裂褶菌F17的脱色能力及其代谢产物的特性。

具体内容如下：(1) 确定裂褶菌F17对刚果红的最适生长条件和脱色效率。

(2) 通过相关色谱分析方法，分析裂褶菌F17菌株在刚果红脱色过程中产生的代谢产物。

(3) 探究裂褶菌F17脱色的机理及代谢途径。

(4) 评估裂褶菌F17对其他种类染料的脱色能力。

以上实验将在实验室内进行，同时配合文献调研和相关分析技术，有计划、有条理地进行实验设计和数据处理。

3. 预期研究结果本次研究预期能够确定裂褶菌F17对刚果红的最适生长条件和脱色效率。

同时，确认代谢产物的种类和特性，探究其脱色机理及代谢途径，为其在实际应用中的推广应用提供理论支持。

通过本次研究的发现，它也将为发展高效、低成本、环保的染料废水处理技术提供新的思路和实现方案。

4. 完成计划第一周：文献调研及实验设计第二-七周：实验及数据处理，包括裂褶菌F17对刚果红的脱色能力和代谢产物的特征分析第八周：结果整理、分析和汇报稿撰写以及论文初稿的完成第九-十周：论文修改和完善5. 论文提纲(1) 绪论包括研究背景、国内外研究现状、研究意义、研究内容和方法等。