對苯二甲酸二乙酯（DTP）及聚酯（PET）纖維生物降解性研究.pdf

1、在PET(聚對苯二甲酸乙二酯)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和廣泛應用的同時，PET的廢棄物每年也會大量的產(chǎn)生。由于這些廢棄物數(shù)目巨大且在自然環(huán)境中不易被降解，因而PET廢棄物已經(jīng)對全球的環(huán)境和生態(tài)構(gòu)成威脅。采用填埋或焚燒的方法處理PET廢棄物容易造成土地和大氣的二次污染；回收的高成本以及許多不便回收的PET垃圾也使得回收利用受到限制；生物降解無疑才是從根本上解決PET廢棄物污染的最好方法，但至今世界上還沒有對PET有效的生物降解方法。 DTP(

2、對苯二甲酸二乙酯)也是一種環(huán)境荷爾蒙，對環(huán)境會造成污染；其化學結(jié)構(gòu)與PET相似，也是研究PET生物降解最好的模擬物之一。研究DTP的生物降解規(guī)律，不僅可以解決DTP化工原料本身對環(huán)境的污染問題，還可以為PET纖維的生物降解性研究奠定理論基礎。 本研究從國內(nèi)不同地域的滌綸生產(chǎn)廠及染整加工廠采集不同活性污泥樣品，以DTP作為降解底物，對采集的樣品進行馴化、培養(yǎng)和分離，優(yōu)選最佳培養(yǎng)方案，共篩選出5只菌株，其中F4菌株對DTP的降解效果

3、最好；菌株F4培養(yǎng)的最佳條件為：培養(yǎng)基M5、溫度30℃、振蕩速率120r/rmin、pH值為7.5。 直接采用從活性污泥中提取的微生物對DTP降解，在pH=7.5，30℃，振蕩速率為120r/min條件下，降解14天后DTP的降解率可超過92％。由于所含菌株較多，因此降解產(chǎn)物不僅含有TA，也有將TA繼續(xù)降解的其它產(chǎn)物。采集的菌源T和篩選出的菌株F4對DTP的降解均符合一級動力學特征。 采用Sigma脂肪酶降解DTP時，在

4、溫度30℃、pH中性，振蕩速率為120r/min條件下，24小時內(nèi)可使DTP降解率最高達到42％以上。從菌株F4中提取的胞內(nèi)酶對DTP的降解率較胞外酶大10倍左右。求得的胞內(nèi)酶對DTP的降解動力學參數(shù)Km比Sigma脂肪酶的要小，說明經(jīng)過馴化、培養(yǎng)的菌株F4更適合對DTP的降解，其分泌的胞內(nèi)酶比Sigma脂肪酶有更好的降解效果。 酶在降解DTP時，首先將其降解成單酯，當單酯的量積累到一定程度后，才開始將單酯繼續(xù)降解成對苯二甲酸(

5、TA)，降解過程如下所示： CH3CH2OOCCOOCH2CH3酶水解→CH3CH2OOCCOOH酶水解→HOOCCOOH用采集的菌源T和Sigma脂肪酶處理PET纖維，在HPLC譜圖上有TA吸收峰，在電鏡照片上也可看到零星分布的刻蝕痕跡，說明其對PET纖維都有微量的降解作用。將PET纖維表面進行粗糙化處理，可提高菌株或酶對纖維的吸附性能。用從菌株F4中提取的酶對經(jīng)過粗糙化處理的PET纖維進行降解，從HPLC譜圖上可看到產(chǎn)生的T