非滅菌環(huán)境下固定化白腐真菌抑菌策略的研究.pdf

1、國內(nèi)外研究表明，白腐真菌分泌的木質(zhì)素降解酶系在嚴(yán)格滅菌條件下可以降解多種染料，而在非滅菌條件下將其應(yīng)用到實際工程中的案例基本沒有，究竟是什么因素制約其在實際工程中的應(yīng)用呢?答案是染菌，一旦降解體系染菌較重，白腐真菌的生長、產(chǎn)酶及對染料的降解效率均受到急劇影響。然而，采用實驗室研究中普遍使用的滅菌手段來解決染菌問題顯然在實際工程中行不通，因為它將大大提高工藝的運行成本。因此，染菌問題成為制約其實際應(yīng)用的瓶頸因素，能否解決白腐真菌降解含染料

2、廢水過程中的染菌問題是該工藝能否應(yīng)用到實際工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 為有效解決這一問題，本論文主要從載體角度出發(fā)，開展了非滅菌環(huán)境下固定化白腐真菌抑菌策略的研究。旨在建立非滅菌環(huán)境下固定化白腐真菌處理含染料廢水的控制策略，并揭示在非滅菌環(huán)境下抑菌載體的抑菌機理，為最終解決白腐真菌染菌問題奠定基礎(chǔ)，從而加快白腐真菌在實際工程中應(yīng)用的進程，使其在環(huán)境保護領(lǐng)域發(fā)揮更大的現(xiàn)實作用。研究結(jié)果表明： (1)利用多因素正交試驗以錳過氧化物酶

3、(MnP)為評價指標(biāo)，在選定的4種惰性載體中篩選出最佳抑菌固定化培養(yǎng)方案為：載體材料聚氨酯泡沫、載體大小1.0×1.0×1.0 Cm<'3>、載體質(zhì)量1.2 g、載體形狀三棱柱。 (2)與懸浮培養(yǎng)相比，在非滅菌環(huán)境下，最佳抑菌固定化培養(yǎng)方案能很好的抑制酵母菌和球桿菌等雜菌，使體系pH趨于穩(wěn)定，加快碳氮營養(yǎng)成分的消耗速率，使產(chǎn)酶期和酶活高峰期提前，并提高酶活產(chǎn)量(MnP為683 U/L)，使其在非滅菌環(huán)境下降解活性染料K-2BP時

4、獲得了與滅菌環(huán)境相當(dāng)?shù)妮^高脫色率，24 h的脫色率達(dá)68.21％，3d脫色率達(dá)93.5％，比懸浮培養(yǎng)的3 d脫色率高80％，且運行周期縮短了3 d。 (3)在非滅菌環(huán)境下，不同染料投加時間對白腐真菌的生長狀況、菌體與載體的結(jié)合度、體系的抑菌效果、酶活高峰值及酶活下降幅度和速率均有顯著影響。 (4)在非滅菌環(huán)境下，不同染料投加時間對體系的脫色效果有高度顯著的影響。越靠近產(chǎn)酶高峰期投加染料的體系，其24 h脫色率和最高脫色率

5、均較高(第2 d、3 d、4 d投加染料體系的24 h脫色率分別為68.21％、57.47％、55.60％，最高脫色率分別為94.69％、93.65％、88.64％)，反之則越低(第5 d投加染料體系的24 h脫色率和最高脫色率分別為49.57％和57.56％)。從脫色率隨時間的變化趨勢看，體系脫色率的突躍主要集中在投加染料后的24 h內(nèi)，隨后脫色率緩慢增加，至48 h基本達(dá)到最高值。 (5)在非滅菌環(huán)境下，采用最佳抑菌固定