高效白腐真菌的筛选及其对印染废水处理效果的研究及应用

《高效白腐真菌的筛选及其对印染废水处理效果的研究及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高效白腐真菌的筛选及其对印染废水处理效果的研究及应用可行性研究报告一、立项的背景和意义绍兴是纺织印染大市，印染工业已成为现代工业中环境污染最严重的产业之一。据报道，绍兴每年染料的总产量近1.0×105t，其中大约有10%～15%的染料会直接随废水排入环境当中。印染废水具有水量大、色度高、有机物浓度高、COD高及组分复杂等特点。由于染色时用的染料和助剂种类繁多，使废水中除了染料等难生物降解的物质外，还有大量无机盐、硫化物等。其中含硝基和氨基的染料化合物具有较大的生物毒性，一些染料的降解产物还为联苯胺等致癌的芳香胺化合物

2、。因此，印染废水的脱色和回用已成为一个生态环境和水资源保护的重要课题。目前，对印染废水的处理方法主要有物理、化学法和生物处理法，虽然这些方法通过长期的应用和实验证明对印染废水处理具有一定的效果，但也明显存在一些问题。物理和化学处理技术费用太高，还经常伴随产生大量的固体废物；生物法与之相比，虽然运行费用低且无二次污染，但传统活性污泥法中的微生物对非偶氮染料基本没用脱色效果（偶氮染料可以在厌氧条件下脱色，但是几乎不能在好氧条件下脱色）；而且在厌氧条件下对活性染料进行脱色，还可生成苯胺等有毒及致癌物质。此外，由于当今印染业

3、不断朝着染料稳定性和抗氧化性提高的方向发展，使得传统微生物在降解印染废水时日益面临困难。因此，面对染料行业的不断发展，如何筛选出新的高效微生物品种并研制最佳的操作工艺是现今印染废水处理的当务之急。自20世纪80年代《Science》首次报道了白腐真菌（Phanerochaetechrysosporium）能向胞外分泌降解木质素的酶以来，引起环境界的广泛关注。随后科研人员对白腐真菌生物学特性、降解规律、生化原理、酶学、分子生物学、工业化生产以及环境工程实际应用等方面进行了大量研究。许多研究证实了白腐真菌在废水处理中是很

4、有发展前景的微生物，其中研究最多的是黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)。白腐真菌产生的细胞外酶(包括木质素过氧化物酶Lips和锰过氧化物酶Mnps)被认为是降解木质素和染料的特殊酶系。第9页共9页这些酶具有非特异性、无需底物诱导的特殊性能，对许多结构不同、高度稳定、难降解的高分子有机物质具有广谱的降解能力，它能通过白腐真菌所分泌的特殊的降解酶系及其它机制将各种人工合成染料彻底降解为CO2和H2O。白腐真菌正因为其极强的降解能力和特殊的代谢类型而成为近年来国内外研究的热点。尽管大多数

5、研究的目标是评价白腐真菌处理废水中污染物的能力，但是目前无论国内还是国外，对白腐真菌处理染料废水研究大多还停留在实验室研究阶段。主要原因是白腐真菌属于低等真核微生物，生长速度很慢，一旦反应体系有细菌进入，细菌就会与白腐真菌争夺培养基中的营养物质，在反应体系内占优势。白腐真菌将因缺乏营养而停止生长，进而影响胞外降解酶系的分泌，致使整个处理系统失去降解染料的功能。因此，如何解决白腐真菌在非灭菌条件下有效抑制细菌生长而使白腐真菌在整个处理过程始终占优势，以及降解含染料废水过程中的工艺效率是关系到该技术能否应用到实际工程中的

6、瓶颈。二、国内外研究现状和发展趋势白腐真菌多属担子菌纲，寄生或腐生在树木或木材上，能释放降解性酶降解木质素、纤维素，侵入木质细胞内获取营养而引起木质腐烂成为海绵状白色团块。它是整个碳素循环的中心，是已知的唯一能在纯系培养中将木质素降为CO2和H2O的一类微生物。白腐菌分布很广，在分类学上大多数属于担子菌纲，有1000多种，包括多孔菌(如Polyporusparagamenus、Polyporusancepts)、杂色云芝(Polystictusversicolor)、丛片韧革菌(Stereumfrustulosum)

7、等。它的菌丝体为多核，少有隔膜，无锁状联合。多核的分生孢子常为异核，担孢子却是同核体，存在同宗配合和异宗配合两类交配系统。大多数白腐真菌具有脱色及降解能力是因为它们在次级代谢阶段产生木质素过氧化物酶(Lips)、漆酶(Laccase)、锰过氧化物酶(Mnps)。然而，锰过氧化物酶比木质素过氧化物酶起到更为关键的作用。其降解包括胞内和胞外2个过程：在细胞内，主要合成降解染料及有机污染物所需要的酶，首先合成的是细胞内葡萄糖酶和细胞外乙二醛氧化酶，它们在外界供给的分子氧参与下氧化染料并生成H2O2，从而激活过氧化物酶而启动

8、酶的催化循环。同时分泌胞外酶木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶，细胞内的cAMP可能参与Lips和Mnps的表达调控；胞外降解过程主要包括3种酶系--Lips、Mnps、Laccase，催化染料的非专一性氧化反应。早期的研究多采用悬浮法培养白腐真菌来降解染料，1983年Glenn和Tien第9页共9页首次发现过氧化物酶以来，应用白腐真菌降解难