白腐真菌在环境保护中研究与应用进展

张朝晖等应用 ＰＣ 菌生物膜反应器进行酸性染 料卡布龙红和弱酸大红的降解实验。结果表明， 在限 碳培养条件下挂膜培养 ５ ｄ 后， 木素过氧化物酶活 力达到最高， 此时分别加入酸性染料卡布龙红和弱 酸大红， 质量浓度分别为 ２５、５０、１００ ｍｇ／Ｌ 和 １２．５、 ２５、５０ ｍｇ／Ｌ， ４８ ｈ 后培养液基本脱色， 较高浓度下菌 膜上有少量吸附的残余染料， ５ ｄ 后染料质量降解 率分别为 １００％、８８％、９２％和 ５８％、６５％、３８％［３］。李慧
ｈ 的条件下， 经 ＰＣ 菌处理后废水的 ＣＯＤＣｒ 去除率达 到 ９９％， 硝基苯残余质量浓度几乎为零［９］。 １．４ 农药废水处理
邹世春等研究了 ＰＣ 菌 （ＢＫＭ／Ｆ－ １７６７）对水中微 量氯代农药的生物降解情况。在含有 ０．０２％的葡萄 糖、０．０３％的酒石酸铵和适量无机盐的培养液中， 于 ３５ ℃， 经 ５￣７ ｄ 的静置培养可获得良好的菌丝， 对 氯代农药的脱氯降解率可达 ９０％以上［１０］。 １．５ 重金属废水处理
第一作者简介： 吴林林 男 １９８１ 年生 华东师范大学环境科学系在读硕士 主要从事水污染控制与生物修复研究
第１期
吴林林等： 白腐真菌在环境保护中研究与应用进展
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蓉 等 研 究 了 ＰＣ 菌（ ＯＧＣ１０１） 在 ６ 种 染 料 的 液 体 静 培养条件下对不同浓度的染料的脱色降解作用。实 验发现共培育 ３０ ｄ 时， ＰＣ 菌对浓度在 １０～１００ ｍｇ／Ｌ 的 ６ 种染料均有不同程度的降解脱色作用， 其中刚 果 红 、 直 接 冻 黄 Ｇ 和 活 性 翠 蓝 ＫＮ－ Ｇ 达 到 ９２％～ ９９％的脱色率。１０、５０、１００ ｍｇ／Ｌ 的活性翠蓝 ＫＮ－ Ｇ， ５０、１００ ｍｇ／Ｌ 的 金 莲 橙 Ｏ 与 天 青 蓝 Ａ， １００ ｍｇ／Ｌ 的 活性艳蓝 ＫＮ－ Ｒ 的降解率达 ７０％以上； １８ 个样品中 达到 ６０％的降解率超过 ５０％［４］。Ｌｉｖｅｒｎｏｃｈｅ 等发现用 海藻酸钠包埋的 ＰＣ 菌（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）处理造纸 混合漂白废水， 废水的色度在开始 ２ ｄ 内下降最快， ３ ｄ 内废水色度下降 ８０％。在 ３ ｄ 内原废水经稀释后 再进行处理时的脱色率高达 ９０％， 而原废水直接处 理 时 脱 色 率 仅 为 ６５％ 。 荚 荣 等 ［１５］ 将 裂 褶 菌 Ｆ１７ （Ｓｃｈｉｚｏｐｈｙｌｌｕｍ ｓｐ． Ｆ１７）固定在聚酯纤维上构建白腐 真菌生物接触氧化装置用来处理染料废水。研究发 现该 ＰＣ 菌挂膜迅速且与聚酯纤维结合牢固， 染料 废水进水浓度为 １５ ｍｇ／Ｌ， 停留时间 ２４ ｈ ， 连续式运 行条件下， 混合染料废水脱色率达到 ７９．５％， 刚果红 为 ９１．６％， 结晶紫为 ６５．４％， 次甲基蓝为 ６．９％。范伟 平 等 ［６］ 将 粉 碎 成 ３～５ ｍｍ 长 的 稻 草 末 作 为 ＰＣ 菌 （ ＭＥ－ ４４６） 的挂膜载体， 采用微电解－ 白腐菌降解－ 石 灰絮凝沉淀的工艺方法对活性染料生产废水进行处 理试验研究， 结果表明 ＣＯＤＣｒ 去除率达 ９０％以上， 废 水色度由 １２ ８００ ｍｇ／Ｌ 降到 ８０ ｍｇ／Ｌ， 但该工艺产生 的固体残渣较多， 增加二次污染处理量。王永华等［７］ 应用从自然界的朽木中分离出的 ３ 种 ＰＣ 菌 （ 担子 菌纲） 构建煤渣生物膜反应器处理活性艳红染料废 水。研究发现 ３ 种 ＰＣ 菌煤渣生物膜反应器对实际 的偶氮染料废水的脱色作用主要在初始阶段完成， ７２ ｈ 后 ＣＯＤＣｒ 得 以 有 效 去 除 。 当 该 废 水 的 初 始 ＣＯＤＣｒ 为 ６ ０００ ｍｇ／Ｌ 时， 经 １４４ ｈ 后， ＣＯＤＣｒ 去除率 达 ９８％。 １．３ 炸药废水处理
５ 白腐真菌在土壤生物修复方面的研究与 应用
Ｙａｔｅｅｎ 等根据不同的土壤及其受石油烃污染的 程度， 白腐菌所显示出较强的降解能力， 在 １２ 个月 内， 使土壤中的总石油烃由 ３２ ｇ／ｋｇ 下降到 ７ ｇ／ｋｇ， 降解率高达 ８０％， 且随接种浓度的增加而提高。英 国 Ｂｉｏｔａｌ 公司利用白腐菌处理被二氧芑和多氯联苯 污染的土壤， 投资 ５２．２ 万 美 元 ， 处 理 后 土 壤 中 的 ＰＣＢ５ 浓度从 ２００ ｍｇ／ｋｇ 降到 １ ｍｇ／ｋｇ 以下； 美国洛 根 的 Ｉｎｔｅｃｈ Ｏｎｅ－ Ｅｉｇｈｔ Ｃｏｒｐ 用 于 对 ＴＮＴ、ＤＤＴ 等 引 起的土壤污染进行治理， 以实现生物修复。
高航等以煤渣为填料， 利用 ＰＣ 菌生物膜反应 器对城市垃圾填埋场渗滤液生化出水进行深度处 理。在停留时间为 ９７ ｈ、葡萄糖浓度为 ２．０ ｇ／Ｌ、氨氮 浓度为 ８４ ｍｇ／Ｌ 时获得了最佳处理效果， 其中 ＣＯＤＣｒ 去 除 率 接 近 ５０％， 氨 氮 的 去 除 率 更 是 达 到 ６８％以 上。另外， 废水色度（ Ｅ３９０） 及腐殖酸类物质含量（ Ｅ２６０） 去除率分别为 ４３．２％、２７．８％。同等条件下， 普通活性 污泥法对其的去除率分别为 １１．１％、１３．５％， 表明 ＰＣ 菌的处理效果优于普通活性污泥法［１３］。
吴涓等对摇瓶培养获得的 ＰＣ 菌菌丝球吸附水 溶液中 Ｐｂ２＋的 能 力 进 行 了 初 步 研 究 ， 结 果 表 明 ， 在 ｐＨ＝４．５、温度 ２５～２８ ℃、吸附 １６ ｈ 的最 佳 吸 附 条 件 下， 菌丝球对 Ｐｂ２＋的吸附量最大可达 １０８．４ ｍｇ／ｇ； 同 时， 碱处理可以提高 ＰＣ 菌对 Ｐｂ２＋的吸附能力［１１］。
Ｍａｒｗａｈａ 等分别采用黄麻绳、棉花和小麦作为黄孢 原 毛 平 革 菌（ Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ， 简 称 ＰＣ 菌， 下同） 生长、挂膜载体在厌氧条件下对造纸黑液 进行预处理， 结果表明， 以黄麻绳为载体时废水的脱 色率和 ＣＯＤＣｒ 去除率最高， 相应的运行参数为温度 ４０ ℃、ｐＨ ５．５、菌丝体负荷 ３４０ ｍｇ、外加葡萄糖浓度 １％（ｍ／ｖ）、停留时间 ７２ ｈ。Ｊｏｙｃｅ 等应用 ＰＣ 菌构建新 型 生 物 转 盘（ ＭｙＣｏＲ 反 应 器 ， 即 真 菌 生 物 转 盘 反 应 器） 来处理纸厂漂白废水。实验结果表明， 这种生物 转盘能够有效降低白水的 ＣＯＤＣｒ 和 ＢＯＤ５ 并使氯化 木质素脱氯。秦文娟等［２］将几种不同的白腐真菌菌丝 悬浮液与海藻酸钠、氯化钙混合后凝固成球状， 用于 造纸 Ｅ 段氯漂废水的脱色处理， 结果发现 Ｐｏｌｙｓｔｉｃ－ ｔｕｓ ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ 和 Ｐｈｌｅｂｉａ ｒａｄｉａｔｅ 两种 ＰＣ 菌对废水的 脱色效果最好（ ２４ ｈ 内废水色度下降 ５０％左右） 。王 双 飞 等 在 ８％ ＰＶＡ、０．５％海 藻 酸 钠 、３％细 胞 浓 度 的 条件下制备固定化 ＰＣ 菌间歇式处理造纸 Ｅ 段氯漂 废水。实验结果表明， 在连续运行 １ 个月内， 处理效 果稳定， 废水的脱色率保持 ５０％左右， ＴＯＣ 去除率 分别保持 ５０％～５８％， 比游离态 ＰＣ 菌间歇式连续处 理分别高出 １７％和 １２％。 １．２ 染料及印染废水处理
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Hale Waihona Puke 上海化工 ＳｈａｎｇｈａｉＣ ｈｅｍ ｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ ｏｌ．３１ Ｎ ｏ．１ Ｊａｎ． ２００６
环境保护 白腐真菌在环境保护中研究与应用进展
吴林林 阮宇鹰 武琳慧 黄民生
华东师范大学环境科学系 （ 上海 ２０００６２）
摘 要 综述了近年来白腐真菌在环境保护中的研究进展， 主要包括在多种工业废水处理、垃圾堆肥及其渗滤液处 理 、煤 炭 脱 硫 、作 物 秸 秆 发 酵 、土 壤 生 物 修 复 等 方 面 的 应 用 。
１ 白腐真菌在工业废水处理中的研究与应用
１．１ 造纸废水处理 吴涓等研究了不同白腐真菌对灰法造纸黑液废
水的处理效果， 考察了黑液废水浓度和碳氮源添加 量对黑液脱色及 ＣＯＤＣｒ 去除率的影响。研究结果表 明， 变 色 栓 菌 （ Ｔｒａｍｅｔｅｓ ｖｅｒｓｃｏｌｏｒ） 对 黑 液 废 水 的 ＣＯＤＣｒ 和色度的去除率分别达到 ６４．２５％和 ４７．３１％， 在 添 加 ０．２％纤 维 二 糖 和 ０．０２％天 冬 酰 胺 的 情 况 下 应用自行分离、筛选的白 腐 真 菌（ ＡＨ ２８－ ２） 处 理 黑 液废水时 ＣＯＤＣｒ 去除率也达到了 ６０％以上。该研究 还发现， 锰过氧化物酶（ ＭｎＰ） 和木质素过氧化 物 酶 （ＬｉＰ）酶活相对比值对造纸黑液的 ＣＯＤＣｒ 去除率有明 显 影 响 ， ＭｎＰ／ＬｉＰ 酶 活 比 值 越 高 时 ＣＯＤＣｒ 去 除 率 也 越高 ， 说 明 在 该 降 解 系 统 中 ＭｎＰ 起 到 主 要 作 用［１］。
何德文等［８］应 用 自 行 分 离 的 ＰＣ 菌 进 行 ＴＮＴ 模 拟废水降解实验， ＴＮＴ 含量由初始的 ５９．６６ ｍｇ／Ｌ 降 至 ３．６８ ｍｇ／Ｌ， 降解率高达 ９０％以上。分析可以得出， ＴＮＴ 大分子在经 ＰＣ 菌作用后， 生成了易被重铬酸 钾氧化的其他有机物质。王庆生等采用实验正交法， 利用 ＰＣ 菌降解硝基苯类化工废水。结果表明， 在常 温（２５ ℃）、ｐＨ 值 为 ７、进 水 ＣＯＤＣｒ 为 ２ ０００ ｍｇ／Ｌ、硝 基苯类化合物进水浓度为 １００ ｍｇ／Ｌ、停留时间为 ６０
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上海化工
第 ３１ 卷
４ 白腐真菌在饲料工业中的研究与应用
聂国兴等采用 ５ 种 ＰＣ 菌 （ Ｄａｅｄａｌｅａ ｑｕｅｒｃｉｎａ、 Ｈｅｒｉｃｉｕｍ ｃｌａｔｈｒｏｉｄｅ、Ｐｈｅｌｉｎｕｓ ｌｅａｖｉｇａｔｕｓ、Ｉｎｏｎｏｔｕｓ ａｎ－ ｄｅｒｓｏｎｌｉ、Ｉｎｏｎｏｔｕｓ ｄｒｙｏｐｈｉｌｕｓ） 处 理 小 麦 秸 秆 ， 发 现 小 麦秸秆中 ４０％～６０％的碳水化合物发生了选择性降 解， 其中纤维素和半纤维素降解率达到 ２０％～４０％， ４８ ｈ 后小麦秸秆的瘤胃干物质消化率（ＩＶＤＭＤ）由处 理前 ４０％左右升高到 ５０％～６０％， 同时粗蛋白也从 ３．７％升高到 ４％～５％， 大部分低质非蛋白氮（ＮＰＮ）转 化为较高质量的菌体蛋白， 蛋白质品质（主要指氨基 酸）也得到较大幅度的提高。经 ＰＣ 菌处理后的小麦 秸秆不仅营养成分有较大的提高， 而且其 ｐＨ 值也 由处理前的 ６．５～７．０ 降低到 ４．０ 左右， 降解后的小麦 秸秆呈水果香味， 同时由于大部分的木质素被降解， 秸秆质地柔软， 适口性明显改善［１５］。