染料废水菌种降解处理技术
染料废水处理技术综述
染料废水处理技术综述染料废水处理技术综述染料废水是指在染料生产、印染及相关行业中使用的水处理过程中产生的废水。
由于染料废水含有大量有机物、重金属以及其他有害物质，直接排放会对环境和生态系统造成严重的危害。
因此，染料废水的处理成为了一个迫切的问题，同时也是一项具有挑战性的任务。
近年来，随着环保意识的提高和科学技术的发展，许多新的染料废水处理技术被提出和应用，以减少对环境的影响。
下面将对染料废水处理技术进行综述。
传统的染料废水处理技术主要包括生物处理、物化处理和综合处理等方法。
其中，生物处理是目前应用最广泛的一种方法。
它通过利用生物菌群对有机物进行降解，将有机物转化为无机物，以达到净化水体的目的。
生物处理技术分为好氧法和厌氧法两种。
好氧法是通过给废水供给充足的氧气，使细菌能够以氧化有机物的方式进行代谢，产生二氧化碳和水。
好氧法具有操作简便、处理效果好的优点，但对氧气的需求较大，能耗较高。
相反，厌氧法则是在无氧或低氧条件下进行，细菌通过发酵代谢将废水中有机物转化为甲烷和二氧化碳等。
厌氧法节约能源，但需要较长的处理时间，对操作条件有较高的要求。
物化处理包括沉淀、吸附、氧化、还原和膜分离等方法。
沉淀是利用化学反应将废水中的悬浮物和部分溶解物沉淀下来，达到净化水体的目的。
吸附则是利用一定的吸附剂吸附废水中的有机物和重金属离子，使其从溶液中转移到吸附剂表面。
吸附具有高效、易操作、适应性广的特点。
氧化与还原则是通过给废水供给氧化剂或还原剂，使有机物发生氧化和还原反应，转化为无害物质。
而膜分离则是利用不同孔径的膜使废水中的有害物质与水分离，达到净化的目的。
综合处理则是将多种处理方法进行组合，利用不同的处理技术对染料废水进行多层次、多阶段的处理。
这种处理方法可以充分发挥各种处理技术的优点，提高处理效果，并减少环境的污染。
除了传统的染料废水处理技术，还有一些新兴的技术正在被研究和应用。
例如，光催化技术利用半导体光催化剂对废水中的有机物进行降解，具有高效、无二次污染的特点。
《2024年染料废水处理技术综述》范文
《染料废水处理技术综述》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，染料生产过程中产生的废水成为一项严重的环境问题。
这些废水若未经妥善处理，含有大量有毒有害物质，会对生态环境和人类健康造成严重影响。
因此，染料废水处理技术的研发和应用显得尤为重要。
本文将对染料废水处理技术进行综述，以期为相关研究和应用提供参考。
二、染料废水的来源及特点染料废水主要来源于纺织、印染、皮革、油漆等工业生产过程。
这些废水中含有大量有机物、无机盐、颜料、染料等污染物，具有色度高、成分复杂、毒性强、可生化性差等特点。
因此，染料废水的处理需要采用多种技术手段，以实现废水的有效净化。
三、染料废水处理技术概述针对染料废水的特点，目前常用的处理技术主要包括物理法、化学法、生物法以及多种技术的组合应用。
1. 物理法物理法主要包括吸附、膜分离、萃取、沉淀等技术。
其中，吸附法利用吸附剂吸附废水中的有机物和重金属离子，如活性炭、膨润土等；膜分离技术则通过不同孔径的膜对废水进行过滤，实现废水的净化和分离；萃取法利用有机溶剂将废水中的有机物从水相转移到有机相中；沉淀法则通过加入化学试剂使废水中的悬浮物和重金属离子形成沉淀，从而实现废水净化。
2. 化学法化学法主要包括氧化还原法、混凝沉淀法、光催化氧化法等。
氧化还原法通过加入氧化剂或还原剂将废水中的有害物质转化为无害物质；混凝沉淀法则通过加入混凝剂使废水中的胶体颗粒脱稳并形成沉淀；光催化氧化法则利用光催化剂在光照条件下将废水中的有机物进行氧化分解。
3. 生物法生物法是利用微生物的代谢作用将废水中的有机物进行降解和转化。
常用的生物法包括活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法等。
这些方法通过为微生物提供适宜的生长环境和营养条件，使微生物在废水中进行生长繁殖并降解有机物。
4. 组合技术应用针对染料废水的复杂性，单一的处理技术往往难以达到理想的处理效果。
因此，多种技术的组合应用成为研究热点。
如物理法与化学法的组合、物理法与生物法的组合等。
染料废水处理技术研究
染料废水处理技术研究染料废水是指在染料生产和使用过程中产生的废水，其特点是颜色浓度高、难生化降解、含有有机物和重金属等污染物质。
这些废水的排放给环境和人类健康带来了严重的危害，因此如何进行有效的处理和治理成为了当前环保领域的一个热点问题。
染料废水处理技术的研究和应用对于保护环境、改善生态环境、促进可持续发展具有重要意义。
一、染料废水的特点1. 颜色浓度高：染料废水的颜色主要来自于染料的有机化合物，这些有机化合物能够吸收光线，导致废水呈现出特殊的颜色。
一些染料废水颜色鲜艳、难以溶解，严重影响了水体的透明度和景观。
2. 难生化降解：染料废水中含有大量的有机污染物，这些有机物质难以被微生物降解。
传统的生化处理方法对于染料废水的处理效果不佳，处理周期长且难以达到排放标准。
3. 含有有机物和重金属：除了染料的有机化合物外，染料废水中还含有大量的重金属离子，如铬、铜、锌等。
这些重金属对人体和环境都有较大的危害，对于处理这些带有重金属的废水需要采取特殊的技术手段。
目前，针对染料废水处理技术的研究主要体现在以下几个方面：1. 生物处理技术：利用微生物降解有机物质是目前染料废水处理的常用方法。
包括好氧生物处理和厌氧生物处理。
好氧生物处理需要提供充足的氧气和适宜的温度、pH等条件，而厌氧生物处理则不需要氧气，通过微生物在缺氧状态下降解有机物质。
2. 化学处理技术：化学氧化、絮凝沉淀等技术也被广泛应用于染料废水处理中。
化学氧化主要利用化学试剂的氧化性质将有机污染物分解为较小的分子。
絮凝沉淀则是通过加入絮凝剂将废水中的颗粒物沉淀下来，从而达到净化水质的目的。
3. 高级氧化技术：高级氧化技术包括光催化、臭氧氧化、电化学氧化等，这些技术利用高能量的氧化剂将有机物质氧化分解，最终将其转化为无害的物质。
4. 聚合物吸附技术：聚合物吸附技术通过加入具有高度亲和力的聚合物材料，将废水中的有机染料物质吸附于材料表面，从而实现废水的净化。
染料废水处理技术方法的研究
染料废水处理技术方法的研究1. 引言1.1 研究背景染料废水是工业生产中常见的废水之一，含有大量的有机物质和色素，具有高度难降解性和毒性。
随着全球经济的发展和工业化进程的加速，染料废水的排放量逐渐增加，给环境和人类健康带来了严重的威胁。
对染料废水的有效处理成为迫切需要解决的环境问题之一。
目前，针对染料废水的处理技术方法主要包括生物处理、化学氧化、吸附等多种途径。
不同的方法在处理效率、成本、操作难度等方面存在差异，需要根据实际情况进行选择和优化。
为了提高染料废水处理的效率和降低处理成本，有必要深入研究不同技术方法的优缺点，探索更加高效和环保的处理方案。
本文旨在系统总结染料废水处理技术方法的研究现状，分析各种方法的特点和应用范围，为进一步研究和应用提供参考。
通过对不同技术的比较和评价，希望能够为染料废水处理领域的发展提供有益的启示和支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨和总结当前针对染料废水处理的各种方法，为解决染料废水处理难题提供参考和借鉴。
通过对不同的染料废水处理技术方法进行深入研究和分析，找出各种方法的特点、优缺点及适用范围，为工程实践提供有效的指导和支持。
通过研究目的的明确，可以为今后染料废水处理技术的发展提供思路和方向，促进技术的进步和创新，为环境保护和可持续发展作出贡献。
通过本次研究，旨在为染料废水处理领域的研究和应用提供有益的参考，为提高染料废水处理技术的效率和资源利用率奠定基础。
整体而言，本研究旨在探索和掌握染料废水处理技术方法的最新进展与应用前景，为解决染料废水处理难题提供理论和技术支持。
2. 正文2.1 染料废水处理技术方法1植物吸附法是一种环保、低成本的染料废水处理技术。
植物吸附法利用植物根系和叶片的表面微生物团聚体，吸附和降解染料废水中的有机物。
研究表明，许多植物具有很好的染料废水处理能力，如草莓、芦荟、水稻等。
这些植物通过吸附染料分子，将其浓缩在植物体内，然后通过代谢或降解机制将其分解成无害物质。
染料废水处理技术
染料废水处理技术染料品种数以万计，印染加工过程中约有10%~20%的染料随废水排出，每排放It染料废水，就会污染20t水体。
废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，造成视觉上的污染。
染料废水是难处理的工业废水之一，具有色度深、碱性大、有机污染物含量高和水质变化大的特点。
大多数染料为有毒难降解有机物，化学稳定性强，具有致癌、致畸、致突变作用；直接危害人类健康，还严重破坏水体、土壤及生态环境，造成难以想象的后果。
有效解决染料废水处理问题是消除印染行业发展瓶颈的关键所在。
1、染料废水及其污染染料工业污染中尤以染料废水的污染问题最为突出。
近些年来，我国每年污水排放量达390多亿吨，其中工业污水占51%,而染料废水又占总工业废水排放量的35%,而且还以1%的速度在逐年增加。
每排放It染料废水，就能造成20t水体的污染。
各行业中，印染纺织业的COD排放量排在第4位，而且排放比重还在逐年增加。
“三河三湖”中，染料废水对太湖、淮河流域造成的污染状况尤其严重。
染料废水主要来自于染料及染料中间体的生产企业，由染整过程中排放出的染料、浆料、助剂等组成。
随着印染工业的迅猛发展，染料废水已成为水体中几种最主要的污染源之一。
目前世界染料年产量约为(8~9)x105t•我国是纺织品生产和加工大国，纺织品出口额已多年来列居世界首位，每年的染料生产量达1.5X105t,其中大约10%~15%的染料会直接随废水排入水体中。
染料废水色度高、水量大、碱性大、组成成分复杂，属于比较难处理的工业废水之。
染料是染料废水中的主要污染物，带有各类显色基团(如-N=N-,-N=O等)和部分极性基团(-S03Na,-OH,-NH2),成分复杂，大多数是以芳煌和杂环为母体，属较难降解的有机污染物，也是我国各大水域的重要污染源。
大多数有机染料化学稳定性强，具有三致(致癌、致畸、致突变)作用，是典型有毒难降解有机污染物。
止匕外，废水中的染料能吸收光线，降低水体的透明度，对水生生物、微生物的生长不利，并且降低了水体的自净能力，同时导致视觉污染，严重破坏水体、土壤及生态环境，直接和间接地危害人类身体健康。
染料废水处理技术方法的研究
染料废水处理技术方法的研究随着现代工业的发展和生产规模的不断扩大，染料工业作为重要的化工产业，其废水排放量也在不断增加。
染料废水因其高浓度、强色度和复杂的成分特点，对环境造成了严重的污染。
染料废水的处理成为了环保领域中的重点问题之一。
为了有效地解决染料废水处理的问题，近年来国内外学者们进行了大量的研究工作，提出了各种不同的处理技术方法，旨在降低染料废水的对环境的影响。
本文将重点介绍几种常用的染料废水处理技术方法，并对其进行综述和分析。
一、化学法化学法是目前处理染料废水的一种主要方法，其原理是通过添加化学试剂，使废水中的染料发生沉淀、凝聚、分解等反应，从而达到净化水质的目的。
目前比较常用的化学法主要有凝聚沉淀法、氧化法和还原法。
凝聚沉淀法是通过添加金属离子混合挤压法使染料与沉淀剂发生反应生成大颗粒的一种处理技术。
而氧化法则是通过添加氧化剂，如氯氧化剂、臭氧等，使染料中的有机物发生氧化反应，从而分解染料。
还原法则是通过添加还原剂，使染料分子中的结构发生变化，从而使染料发生变色，从而达到处理染料废水的目的。
二、生物法生物法是利用微生物对染料废水进行降解的一种处理方法。
生物法具有处理效果好、运行成本低、不产生二次污染等优点。
常见的生物法包括活性污泥法、生物膜法、生物氧化法、生物吸附法等。
活性污泥法是利用生物法处理染料废水的一种主要方法，其原理是通过悬浮于染料废水中的活性污泥对有机物进行降解，将其转化为无害的物质。
生物膜法则是通过在填料表面生物膜上生长微生物，利用这些微生物对染料废水中的有机物进行降解。
生物氧化法是利用微生物将废水中的有机物氧化成无害的物质，从而降解染料。
生物吸附法则是通过利用微生物在生长过程中对染料进行吸附，将染料固定在微生物细胞表面，从而达到净化废水的目的。
三、物理法物理法是指通过物理手段对染料废水进行处理的一种方法。
常见的物理法包括吸附法、膜分离法和高级氧化法。
吸附法是通过在活性炭、硅胶、合成树脂等多孔材料表面对染料废水进行吸附，从而达到净化水质的目的。
《2024年染料废水处理技术综述》范文
《染料废水处理技术综述》篇一一、引言随着染料工业的快速发展，染料废水对环境的影响和治理已成为国内外环保领域的关注焦点。
染料废水因其颜色深、成分复杂、毒性大，对水生生态系统和人类健康造成潜在威胁。
因此，本文将对染料废水处理技术进行综述，以期为染料废水治理提供参考和借鉴。
二、染料废水的来源及特性染料废水主要来源于印染、纺织、化工等行业，含有大量有机物、重金属、盐分以及染料色素等。
其特性表现为：色度高、有机物含量高、pH值波动大、有毒有害物质多等。
这些特性使得染料废水成为难处理的工业废水之一。
三、染料废水处理技术1. 物理法物理法是利用物理原理对染料废水进行分离和净化的方法。
常见的物理法包括吸附法、膜分离法、沉淀法等。
吸附法利用吸附剂（如活性炭）吸附废水中的有机物和色素；膜分离法利用膜的透过性对废水进行分离和净化；沉淀法则是通过加入混凝剂使废水中的悬浮物沉淀，从而达到净化目的。
2. 化学法化学法是利用化学反应原理对染料废水中的有害物质进行转化或分解的方法。
常见的化学法包括氧化还原法、化学沉淀法等。
氧化还原法通过氧化剂或还原剂将废水中的有害物质转化为无害物质；化学沉淀法则是通过加入沉淀剂使废水中的重金属离子形成沉淀物，从而降低废水的污染程度。
3. 生物法生物法是利用微生物的新陈代谢作用对染料废水进行净化的方法。
常见的生物法包括活性污泥法、生物膜法等。
活性污泥法利用活性污泥中的微生物吸附和降解废水中的有机物；生物膜法则是在载体上附着生物膜，利用生物膜的微生物对废水进行降解。
4. 综合处理法针对染料废水的特性，许多研究者提出了综合处理法，即将物理法、化学法和生物法结合使用，以提高废水的处理效果。
常见的综合处理法包括物化+生物法、多级串联处理等。
这种处理方法既能发挥各种处理方法的优点，又能相互弥补不足，从而达到更好的处理效果。
四、结论及展望通过对染料废水处理技术的综述，我们可以看到各种处理方法具有各自的特点和适用范围。
染料废水的简单处理方法
染料废水的简单处理方法引言染料废水是一种在染料生产、纺织工业等过程中产生的废水，含有大量的有机物质和颜料成分，如果不经过处理直接排放到环境中，会造成严重的水污染问题。
因此，对染料废水的处理至关重要，能够有效减少环境污染和保护生态系统的稳定。
主体1. 理化处理方法理化处理是染料废水处理的一种常见方法，主要通过物理和化学方式去除废水中的有害物质。
这些方法包括：- 沉淀法：通过添加化学沉淀剂，使废水中的悬浮物和溶解物沉淀下来，从而达到净化水质的目的。
- 气浮法：应用气体浮筛的原理，通过注入微小泡沫使悬浮物上浮，达到分离和去除的效果。
- 活性炭吸附：利用活性炭具有发达的孔道结构和高比表面积的特点，将废水中的有机物质吸附到活性炭表面，达到净化废水的效果。
- 高级氧化法：如臭氧氧化法、高级氧化过程等，通过氧化作用迅速分解并去除废水中的有机物质。
2. 生物处理方法生物处理是一种以微生物为主要媒介进行废水处理的方法。
这些微生物能够利用废水中的有机物质作为能源进行生长繁殖，并将其代谢产物转化为无害物质。
生物处理方法常见的包括：- 活性污泥法：通过将含有大量微生物的活性污泥悬浮于废水中，利用微生物的降解作用来净化废水。
- 生物膜法：将微生物固定在某种载体上，形成生物膜，然后将废水通过生物膜进行降解处理。
- 生物滤池法：将废水通过堆积有微生物生长的滤材，利用微生物的降解作用来达到净化废水的效果。
3. 混合处理方法混合处理方法通常是将多种处理方法结合使用，以获得更好的处理效果和经济效益。
常见的染料废水混合处理方法包括：- 理化生物混合法：先通过理化方法去除废水中的悬浮物和溶解物，然后再通过生物处理方法进一步降解有机物质。
- 活性炭生物混合法：将活性炭吸附和生物处理相结合，既能去除有机物质，又能保护微生物的生长环境。
- 活性氧化生物混合法：结合高级氧化和生物处理方法，可以将废水中的有机物质迅速氧化分解，并通过微生物进一步降解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
染料废水菌种降解处理技术1 引言真菌是微生物群里对合成染料降解最高效的微生物.相对于细菌，真菌降解范围的广谱性及降解产物的无毒性使其逐渐引起人们的关注，但真菌本身对外界环境适应的局限性也影响了其更广泛的应用.固定化是真菌投入到实际应用的一种技术手段，可以使真菌细胞和液体培养基分离，使其免受水力剪切的破坏，并且固定化培养比游离培养能更好地抵抗外界环境的影响，如pH变化的影响或者暴露在高浓度化学品中对其造成的毒性影响.固定化技术中，海藻酸由于无毒性且形成的凝胶对微生物的刺激性较小，成为相对比较合适的基质材料.研究人员进行了大量关于海藻酸钙包埋白腐真菌、藻类细胞的研究，但由于固定化真菌处理染料时首先是污染物在载体表面积累，然后被其内部的菌丝降解，这一过程时间较长.为缩短固定化真菌对污染物的吸附时间，提高处理效率，本研究设计在固定化载体内部加入吸附材料.本研究选择壳聚糖铁凝胶作为改善固定化菌球性能的材料.壳聚糖铁凝胶是一种合成的新型多聚物复合吸附材料，由于其多聚物特性使其具有较低的密度，能够在海藻酸钠溶液中处于悬浮状态，并且在高速振荡下能够均匀分布在海藻酸钠溶液中，适宜用于本研究.过去固定化菌种的选择中多以黄孢原毛平革菌为主，其在降解染料时，主要依靠分泌木质素降解酶对染料进行降解，但使用的菌种多是从国外引进，并且木质素产酶量制约了其在环境领域的大规模应用.本研究选择新疆本土采集的菌种作为固定化的菌种，经ITS测序鉴定为疣孢漆斑菌(Myrothecium verrucaria)，属于半知菌纲(deuteromycetes)，壳霉目，杯霉科，为目前已知的高产漆酶菌.漆酶是单电子氧化还原酶，通过生成底物自由基中间体及4个铜离子的协同作用催化不同类型底物氧化反应，可以有效地降解难降解染料.本研究首次尝试将疣孢漆斑菌固定化到海藻酸钙中，并将壳聚糖铁凝胶和疣孢漆斑菌结合起来，综合分析其对染料的处理能力及处理机制，同时对结合后漆酶的活性进行检测.2 材料和方法2.1 实验材料实验选用的壳聚糖(脱乙酰度 91.04%)购自浙江金壳生化公司，氯化铁、乙醇(分析纯)、海藻酸钠购自国药集团化学试剂有限公司，分析用试剂ABTs购自Aladdin公司，实验用染料为商用产品.实验中用水为去离子水.真菌菌种I-5由浙江大学农业与生物技术学院王洪凯老师提供，由其从新疆的腐殖地皮上分离采集，4 ℃下保存在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上，每3个月再次培养.2.2 壳聚糖铁凝胶的制备将壳聚糖粉末溶解在0.1 mol · L-1氯化铁溶液中，搅拌4 h后加入乙醇，壳聚糖铁固体析出，固体用乙醇冲洗以清洗多余FeCl3，并在80 ℃下干燥，干燥后的固体放在5%的戊二醛乙醇溶液中交联2 h，用乙醇和去离子水梯度冲洗，然后置于烘箱中80 ℃烘干，即制备成壳聚糖铁凝胶2.3 真菌活化发酵I-5真菌在28 ℃条件下在PDA培养基上活化培养7 d，待菌丝布满培养基后，用1 cm2打孔器在培养基上打孔，接种到PDB(Potato dextrose broth)中，置于恒温振荡培养箱中于28 ℃、150 r · min-1条件下振荡培养.2.4 真菌种类鉴别为了鉴别I-5真菌的种类，需提取培养在PDA 上菌丝的DNA，并进行PCR扩增、测序.PCR扩增时采用的引物为通用引物ITS1、ITS4，上游引物ITS1-F: 5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′，下游引物ITS4-R: 5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′，PCR反应体系见表 1，反应条件为：95 ℃预变性5 min;94 ℃变性30~40 s，55 ℃退火30~40 s，72 ℃延伸1 min，35个循环;72 ℃延伸5 min.PCR扩增后在琼脂糖凝胶中进行电泳，将电泳后的凝胶置于Tanon 2500 成像系统中成像.电泳结束后的琼脂糖凝胶回收纯化后送到上海生物工程有限公司进行测序，将测序后的序列与电泳分析图进行比较确定测定结果是否准确，并在NCBI(National Center for Biotechnology information)上进行核苷酸的比对以确定该菌种的种类.表1 PCR反应体系2.5 固定化固定化即将培养的I-5菌种包埋到海藻酸钠球中.将25 mL接种培养2 d的I-5菌培养基混合溶液同0.02 g · L-1的海藻酸钠溶液(50 mL)混合后分成两份，一份加入0.7 g壳聚糖铁凝胶并用涡旋振荡器混合均匀，另一份不加作为对照.混合溶液通过用1 mL注射器逐滴滴加至0.2 mol · L-1氯化钙溶液中，并低速搅拌以防止粘结.为了最小化菌丝的离散，本研究采用再包埋的方法(Daâssi et al., 2013)，将之前固定化好的小球用去离子水冲洗过后置于0.5 g · L-1 的海藻酸钠溶液中，使球中的Ca2+和海藻酸钠结合在球的表面再次形成一层海藻酸钙层，最后用0.07 g · L-1的氯化钠溶液冲洗(Enayatzamir et al., 2010).2.6 脱色实验2.6.1 确定球/培养基最优比例固定化的真菌小球按照0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g · L-1的比例加入到等量相同的液体培养基中，培养1 d后，加入适量酸性红73(AR73)，配成50 mg · L-1的含染料培养基，24 h后测定染料的脱色率，确定球/培养基最优比例，反应温度为28 ℃.2.6.2 对照试验最优球/培养基比例下，在50 mL、50 mg · L-1 AR73染料培养基中，比较固定化壳聚糖铁菌球、固定化菌球、灭活的固定化壳聚糖铁菌球(采用2.5%的次氯酸钠灭活)24 h染料的脱色率.2.6.3 染料初始浓度的影响在染料浓度为50、100、150、200、250 mg · L-1的条件下测定不同时间下固定化壳聚糖铁菌球对染料的脱色率变化.2.6.4 振荡影响研究比较静态和150 r · min-1振荡条件下固定化壳聚糖铁菌球、固定化菌球不同时间段的染料脱色率.2.6.5 对不同酸性染料的脱色测定固定化壳聚糖铁菌球对酸性蓝113(AB113)、酸性蓝193(AB193)、酸性红GR(AR9)、酸性黑10B(AB1)等不同染料24 h的脱色率.2.7 漆酶活性测定漆酶活性测定采用分光光度法，λ=436 nm(ε436=29300 L · mol-1 · cm-1)，用ABTS作为底物，300 μL、10 mmol · L-1 ABTs溶液和2670 μL醋酸钠缓冲溶液(0.2 mol · L-1，pH=4.5)混合，30 ℃水浴下恒温10 min，加入样品30 μL，利用紫外分光光度计的Time course 程序测定单位时间内的数值变化，醋酸钠缓冲溶液作空白.2.8 固定化菌球表征通过电子扫描显微镜研究菌球表面和横截面的形态学，菌球的扫描电镜图(SEMs)利用SU8010在3.0 kV下检测.由于样品含真菌，在检测前对样品要进行前处理.3 结果与讨论3.1 固定化菌球表征实验中制备的壳聚糖铁固定化菌球表面(图 1a、1b)和横截面(图 1c、1d)的扫描电镜照片如图 1所示.由1a可以看出，菌球的表面布满了菌丝;图 1b为固定化菌球表面1000倍的放大图，可以更加细致地观察到I-5菌丝的形态为长杆型，且在部分区域可以看到分生孢子.图1 壳聚糖铁固定化菌球表面(a，b)及横截面(c，d)扫描电镜图图 1c显示出明显分层现象，球表面由厚厚的菌丝包裹，内部则是海藻酸钙.从内部放大图(图 1d)可以看到，在球体的内部也生长有菌丝，其被海藻酸钙紧紧包埋.由SEMs可以看出，疣孢漆斑菌在被海藻酸钙固定化后长势良好，具有较高的生长密度，便于在脱色实验中更好地发挥作用.3.2 真菌种类鉴别图 2的电泳分析图显示，I-5的条带在500~750 bp之间，550 bp左右，而测出来的核苷酸序列长度也在这一范围内，所测出来的核苷酸序列与电泳分析相符.将I-5的核苷酸序列放到NCBI上进行比对，比对出这种真菌和NCBI上ID为gb|KC140223.1|的序列相似度为99%，比对结果确定I-5真菌为疣孢漆斑菌.图2 I-5在EB着色的1.5%琼脂糖凝胶DNA量电泳图(M是Trans2K Plus DNA 标记物) 测得I-5核苷酸序列如下：>I-5AAACTCCCAACCCTTTGTGACCTTACCATATTGTTGCTTCGGCGGGACCGCCCCGGCGCCTTCGGGCCCGGAACC AGGCGCCCGCCGGAGGCCCCAAACTCTTATGTCTTTAGTGGTTTTCTCCTCTGAGTGACACATAAACAAATAAAT AAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATGTGAA TTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCGCCAGTATTCTGGCGGGCATGCCTGTTC GAGCGTCATTTCAACCCTCAGGCCCCCAGTGCCTGGTGTTGGGGATCGGCCCAGCCTTCTCGCAAGGCCGCCGGC CCCGAAATCTAGTGGCGGTCTCGCTGTAGTCCTCCTCTGCGTAGTAGCACAACCTCGCAGTTGGAACGCGGCGGT GGCCATGCCGTTAAACACCCCACTTCTGAAAGTTGACCTCGGATCAGGTAGGAATACCCGCTGAACTTAAGCATA TCAATAAGCGGAAGAAAT3.3 球/培养基最优比例确定由表 2可以看出，接种量在0.15~0.25 g · L -1时，球对染料的24 h 去除率能达到90%以上，且在20%时去除率达到最大.这同对固定化白腐真菌对染料的脱色研究结果相似，球的接种量比例都在20%左右，且由于本研究中壳聚糖铁凝胶的加入，极大地改善了对染料的处理效果，研究的24 h 的脱色率最高达50%左右.表2 接种量(球/培养基)对染料去除的影响3.4 对照实验为了判定固定化壳聚糖铁菌球脱色染料时壳聚糖铁和I-5菌丝各自对脱色所起作用的大小，设计了对照试验.由于壳聚糖铁凝胶在高温高压下吸附性能受到影响，因此，采用0.025 g · L -1的NaClO 对固定化壳聚糖铁菌球进行灭活，既不影响壳聚糖铁的性能，同时便于操作.由图 3可以看出，与壳聚糖铁固定化菌球相比，灭活后的菌球的脱色能力明显衰退.灭活的壳聚糖铁固定化菌球在24 h 时对染料的去除效果达到平衡，表明在这段时间壳聚糖铁凝胶对染料的吸附起主要作用;并且通过比较壳聚糖铁固定化菌球和灭活壳聚糖铁菌球两条曲线的差异可以得出，疣孢漆斑菌在染料脱色中起着积极的作用，真菌处理染料的机制最主要的是生物吸附和生物降解.通过比较固定化菌球和灭活菌球的曲线差异，可以判别菌种降解所起到作用的大小.固定化菌球对染料的脱色曲线呈现稳步上升趋势，说明随着时间延长，代谢产物酶的积累，菌丝的降解作用逐步增强，菌丝对染料的降解过程是一个缓慢的过程.同时，灭活的菌球对染料也有部分去除能力，证明海藻酸钙对染料也有吸附作用，关于海藻酸钙球对污染物(如染料)有去除作用也有相关的研究报道.图3 灭活前后菌球对染料的脱色率(150 r · min-1，pH=6.5，28 ℃)3.5 染料浓度的影响研究实验研究了固定化壳聚糖铁菌球对不同最初浓度染料的脱色率差别，结果如图 4所示，不同于之前普通的固定化菌球随着染料浓度升高，脱色效果呈现差异较大的递减趋势的性质，改良后的壳聚糖铁固定化菌球对初始浓度为50~150 mg · L-1的染料去除率能达到90%以上，而在染料初始浓度大于200 mg · L-1时，其去除率也高于70%，远高于之前固定化菌球对染料脱色研究的效果.壳聚糖铁固定化菌球在48 h内对染料的去除效果能达到平衡，较之以往对真菌脱色染料的研究，改良后的菌球缩短了处理的时间，为真菌投入到处理废水实际应用增加了可能.图4 最初染料浓度对脱色率的影响(150 r · min-1，pH=6.5，28 ℃)3.6 振荡影响研究壳聚糖铁固定化真菌和固定化真菌在静态和振荡条件下对染料的脱色能力比较如图 5所示，在静态条件下，疣孢漆斑菌的固定化菌球对染料的去除能力低于振荡条件下菌球的去除能力.振荡条件可以满足微生物对氧气的需求，增加溶液中的溶解氧含量，增强气-液之间的传质作用，加强菌丝的代谢，这可能影响菌丝的形态并且影响酶的合成率，对于染料的降解起到了积极的作用.另外，随着固定化菌球培养时间的延长，染料的去除效果有了明显的改善，固定化菌球和培养基中的染料接触的过程时间较长，培养基中的染料首先被吸附到海藻酸钙上，逐渐积累然后被降解.壳聚糖铁凝胶的加入，大大缩短了染料吸附积累到球表面的时间，便于菌丝进行降解，从而提高了染料的去除效率.图5 振荡(150 r · min-1)和静态条件下对染料的去除比较3.7 对不同染料的脱色研究由于分子间的复杂结构随着有机链和相应官能团的不同而发生变化，直接影响某些吸附材料的吸附性能.同时，研究发现，真菌对不同染料的降解能力也不尽相同.所以，为了判断真菌和吸附材料结合以后对染料的去除效果，实验研究了在相同条件下，壳聚糖固定化菌球对其他酸性染料(浓度为50 mg · L-1)的脱色效果.如图 6所示，24 h后，壳聚糖铁固定化菌球对这几种酸性染料的去除率均能达到90%以上，表明该材料对酸性染料的去除具有广谱性.真菌和吸附材料的结合，既可以通过吸附材料的吸附降低染料对真菌产生的毒性影响，也可以通过真菌的降解作用扩大吸附材料的吸附阈值，两者相互协同作用.图6 壳聚糖铁固定化菌球对不同染料的脱色率3.8 漆酶酶活测定漆酶为疣孢漆斑菌在生长过程中所产生的次级代谢产物，具有高氧化能力.漆酶被应用在很多方面，最重要的就是脱色难降解的染料(Mishra et al., 2011)，这是因为漆酶含有4个铜原子提供了不同键位使其在催化机制中起到重要作用.漆酶的存在可以通过测定漆酶的活性来判断，为了确定改良后的固定化菌球在处理染料时仍能产生漆酶，对投加菌球的染料取样测定酶活性.结果表明，24 h时酶活性为(48.63±4.26)U · mL-1，48 h时为(81.40±3.18)U · mL-1.实验数据表明，壳聚糖铁固定化菌球投加到染料中后，菌丝具有较高活性.球中疣孢漆斑菌菌丝迅速增殖并覆盖到菌球表面后，次级代谢产物逐渐积累，使测定的漆酶活性值呈现上升趋势，有利于染料的降解。