植物鞣劑和染料白腐菌降解的相互影響研究.pdf

1、制革廢水中的難降解有機物主要來源于復鞣和染色工序中所使用的以芳香族結(jié)構(gòu)為主的有機鞣劑和染料，具有色度高、生物降解性能差的特點，對環(huán)境危害大?，F(xiàn)有的制革廢水處理工藝主要依靠厭氧發(fā)酵形成小分子芳香族化合物，再由活性污泥吸附去除有機鞣劑和染料，除了易產(chǎn)生如芳香胺等高生物危險的降解產(chǎn)物外，還將導致后期制革污泥的治理難度增大。相較之下，白腐菌能高效開環(huán)降解廣泛結(jié)構(gòu)的芳香族化合物，單獨治理復鞣染色廢水具有極好的應用前景。但復鞣染色廢水的成分復雜，實

2、際使用中需要考慮各污染物成分之間的降解相互影響。
　　本論文以荊樹皮栲膠、堅木栲膠、檳榔栲膠和栗木栲膠為實驗材料，測定了白腐菌WF1對四種植物鞣劑的降解性能。結(jié)果表明，白腐菌WF1對植物鞣劑具有較好的降解能力，最大降解率達到46.433％。同時，白腐菌WF1降解栗木栲膠的能力明顯優(yōu)于降解其它三類栲膠的能力。本文還對白腐菌降解植物鞣劑進行劑量-效應分析，發(fā)現(xiàn)隨著植物鞣劑濃度的增大，植物鞣劑的降解量也隨之增大。
　　此外，通過測

3、定在植物鞣劑和染料共基質(zhì)條件下，白腐菌phanerochaete chrysosporium（編號：GIM3.383）對植物鞣劑和染料的降解能力，證明這兩種污染物的降解存在相互影響。植物鞣劑可以通過影響白腐菌分泌酶的量來影響白腐菌對堿性品紅的降解。其中栗木鞣劑對白腐菌降解堿性品紅的影響最小，荊樹皮栲膠次之，而堅木栲膠的影響則最大。與此同時，染料對白腐菌降解三種植物鞣劑都有抑制作用，并隨著染料濃度的增加抑制作用更加明顯，但對較易降解的植物

4、鞣劑，染料的影響也相對較小。關于染料結(jié)構(gòu)對抑制白腐菌降解植物鞣劑的影響研究發(fā)現(xiàn)，三苯基甲烷類染料的影響要小于偶氮類染料，而在偶氮染料中，分子量越小，共軛鏈越短，對植物鞣劑降解的抑制作用也就越小。
　　以白腐菌phanerochaete chrysosporium（編號：GIM3.383）為菌源，利用定量結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析（QSPR）技術對染料分子結(jié)構(gòu)白腐菌降解染料和植物鞣劑的影響程度進行研究。結(jié)果證明染料的三個結(jié)構(gòu)指數(shù)（相對分子質(zhì)量與磺

5、酸基數(shù)目的比值：A(MW/S)、極性基團數(shù)量與非極性基團數(shù)量的比值：B(I/O)，偶氮基團數(shù)目：D(—N=N—)）與染料的白腐菌降解性能和對白腐菌降解植物鞣劑的影響能力都存在良好的線性相關性。其中，D(—N=N—)和A(MW/S)與染料的降解性能呈現(xiàn)負相關，而B(I/O)值與其呈正相關。同時，三個結(jié)構(gòu)指數(shù)（A(MW/S)、D(—N=N—)和苯環(huán)數(shù)量C(No—Ar)）與染料抑制植物鞣劑降解的能力呈反比。
　　植物鞣劑是以磺化的多酚結(jié)

6、構(gòu)為主，為確定植物鞣劑中酚羥基的數(shù)量及位置對白腐菌降解染料的影響，本文測定了在含有小分子酚類化合物的基質(zhì)中，白腐菌 phanerochaete chrysosporium（編號：GIM3.383）降解染料的程度。實驗證明，苯酚對偶氮類染料和三苯基甲烷類染料的降解均具有促進作用，而對于偶氮類染料的白腐菌降解，間苯三酚具有促進作用，對于三苯基甲烷類染料則是鄰苯三酚具有促進作用。此外，這三種酚類化合物對白腐菌降解染料具有最大促進作用的濃度均在