醌还原酶-醌类化合物对偶氮染料脱色的作用

外加醌类化合物作介体,利用细菌胞内的醌还原酶考察基因工程菌Escherichia coli YB对偶氮染料的脱色能力,以及甲基氢醌预处理对E. coli JM109和厌氧污泥脱色的影响.结果表明,介体2羟基1,4萘醌（lawsone,LQ）的存在对胞内过量表达醌还原酶AZR的E. coli YB的脱色能力有显著的促进作用,0.2 mmol·L^-1 LQ存在下,苋菜红（1 mmol·L^-1）在2 h内可脱色75%.LQ存在时E. coli YB对高浓度的染料也有脱色效果,8 h可使苋菜红（5 mmol·L^-1）脱色50%左右.与LQ相比,甲萘醌作为介体对脱色的促进效果较差,2.5 mmol·L^-1甲萘醌存在下脱色70%需12 h.LQ存在时E. coli YB对苋菜红的重复脱色能力稳定,12 h内能完成4次重复脱色.LQ的存在对于结构较复杂的2种偶氮染料酸性大红GR和活性艳红K2BP的脱色也有促进作用,在最适LQ浓度下,分别在9 h和30 h脱色70%.甲基氢醌预处理对E. coli JM109和厌氧污泥的脱色能力都有促进作用.预处理后在LQ存在下,E. coli JM109在5 h可脱色苋菜红（1 mmol·L^-1）80%左右,而污泥可在11 h脱色75%以上.     

高盐条件下染料酸性橙7的生物降解特性

对偶氮染料废水厌氧-好氧生物处理中的高盐度抑制生物活性和芳香胺自氧化问题,通过多种强化策略,考察了NaCl为100g/L时酸性橙7(AO7)的生物降解特性.结果表明,加入葡萄糖(0.5g/L)、蛋白胨(1g/L)和酵母粉(0.5g/L)有利于高盐条件下AO7的生物降解.进水中加入酸性红B对AO7的脱色有加速作用.耐盐污泥中加入蒽醌形成的蒽醌-污泥自固定化体系可以促进AO7脱色,当蒽醌浓度为100mg/L时,AO7最大脱色率约为92%.以活性炭毡作为生物载体,厌氧和好氧体系均可实现稳定运行,且体系污泥沉降性良好,脱色速率达26.67mg/(L×h),且可有效抑制脱色中间产物1-氨基-2-萘酚的好氧自氧化,使COD去除率始终保持在90%以上.     

醌基修饰PVA海绵的制备、表征及加速偶氮染料生物脱色研究

非水溶性氧化还原介体催化强化污染物降解是目前环境领域研究的热点,通过合成实验开发出醌基功能基团接枝聚乙烯醇海绵(PVA)载体,从而制备出含有醌基的高分子介体材料,并进行偶氮染料生物降解研究.醌基修饰PVA海绵中醌基含量是0.08 mmol·g-1,其中最佳胺化时间为6 h,最佳胺化温度是30 ℃,最佳接醌时间是2 h,最佳接醌温度为40 ℃.通过元素分析与扫描电镜表明醌基基团已经成功固定到PVA表面.合成的以PVA为载体的醌基高分子介体材料对偶氮染料进行生物降解,实验表明醌基修饰PVA具有高效的催化活性和良好的催化稳定性.多次循环使用后仍能保持较高的生物脱色催化性能,使得其在水污染处理方面具有良好的实际应用前景.     

鞘氨醇单胞菌完整细胞对溴氨酸的好氧降解

文章考察了鞘氨醇单胞菌QYY完整细胞对溴氨酸的好氧降解条件,并对其降解途径进行了分析。研究表明,该完整细胞在最佳条件为:温度30℃、初始pH7.0～8.0、摇床转速150r/min,磷酸缓冲溶液浓度为0.01～0.04mol/L时将溴氨酸完全脱色后产生3种产物:2-氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸、2-氨基-4-羟基-5-溴苯磺酸为终产物;邻苯二甲酸为中间产物。其脱色过程中,大部分溴氨酸直接降解为终产物,仅有一小部分溴氨酸在降解过程中形成邻苯二甲酸。邻苯二甲酸则通过苯甲酸代谢途径开环。     

蒽醌染料中间体催化强化偶氮染料生物脱色

考察了醌还原菌群利用6种蒽醌染料中间体对偶氮染料生物脱色的催化强化作用.结果表明,溴氨酸(1-氨基-4-溴蒽醌-2-磺酸, BAA)的催化强化效果最好;游离态菌群以BAA作为氧化还原介体可催化强化多种偶氮染料的生物脱色,其中对酸性大红3R脱色的适宜条件为pH 6～9之间;外加葡萄糖浓度400～600 mg/L;BAA浓度19～34.2 mg/L,染料起始浓度≤900 mg/L.在此条件下,最大脱色率约为95%、达到最大脱色率的时间<7 h.同时发现,投加氧化还原介体BAA浓度为38～57mg/L时,固定化菌群降解酸性大红3R(180 mg/L)的最大脱色率在14 h内达到93%;在不补加BAA的情况下,固定化菌群经7次循环使用后,脱色率仍保持在85%以上.     

偶氮染料废水的生物脱色研究进展

对偶氮染料脱色的厌氧以及好氧生物方法进行了综述,内容包含偶氮还原酶的分析、纯化和脱色动力学研究,以及编码偶氮还原酶基因的克隆表达,和表达所得酶与原始酶的活性以及动力学的对比研究方面。     

4只偶氮染料对酿酒酵母的毒性效应

选取合适的代表生物反映污染物的毒害效应是生态风险评价的重要手段之一。以酿酒酵母作为测试生物,通过测定酿酒酵母细胞在含偶氮染料的YPD培养基中的存活率、复制寿命和细胞终结类型的数量,评价了4只偶氮染料的毒性大小。结果表明:4只偶氮染料都有一定的生物毒性,且生物毒性随染料浓度的增加而加大;一般毒性大小为直接耐晒黄RS>直接湖蓝5B>直接红棕RN>直接紫N;致畸、致癌作用大小为直接红棕RN>直接紫N>直接湖蓝5B>直接耐晒黄RS;一般毒性与致畸、致癌作用的大小没有必然联系。与传统的生物毒性检测方法相比,此方法不仅能够反映染料的一般生物毒性,而且能够体现出染料的致畸、致癌两种特殊毒性,为偶氮染料的生物毒性检测提供了新的技术手段。     

偶氮染料循环伏安行为和生物厌氧脱色相关性研究

对4种结构相似偶氮染料的循环伏安特性研究及其生物厌氧脱色速率实验,结果表明,所选结构相似染料的生物脱色速率最快的是酸性黄-Bis(E_r=-616.75 mV),速率为0.012 09 mol·(L·h)^-1,依次是酸性黄-11[E_r=-593.25 mV,0.010 40mol·(L·h)^-1],酸性黄-4[E_r=-513 mV,0.007 575 mol·(L·h)^-1],且脱色速率与其循环伏安图中的还原峰电位间存在线性关系.研究还表明,电化学方法在一定程度上可对生物体系发生生化反应进行部分模拟和预测.     

反硝化菌的偶氮染料脱色研究

从活性污泥中分离到几株反硝化能力的偶氮染料脱色菌。它们在合成培养基吧有使大多数所试偶氮染料脱色,而在反硝化条件下很难使偶氮染料脱色,只有菌株１７在培养２０ｄ后才有较好的脱色效果。酵母粉等有机物作为生长因子时,对菌株１７反硝化条件下的偶氮染料脱色有非常明显的促进作用;     

氧化还原介体催化强化Paracoccus versutus菌株GW1反硝化特性研究

考察了Paracoccus versutus菌株GW1的醌呼吸特性及4种结构相似的醌类介体(AQS,α-AQS,AQDS和1,5-AQDS)催化强化Paracoccus versutus菌株GW1的反硝化过程.结果表明,Paracoccus versutus菌株GW1能利用醌类介体作为其电子传递链中的电子受体进行呼吸,使醌类介体还原为相应的氢醌形式;在35℃条件下,采用间歇试验法,4种介体浓度均为0.24mmol.L-1时,可分别提高硝酸盐氮降解速率1.14～1.63倍、总氮去除速率1.12～2.02倍,其从大到小顺序为:AQDS>1,5-AQDS>AQS>α-AQS;介体可降低Paracoccus versutus菌株GW1硝酸盐降解过程中氧化还原电位约33～75 mV;介体催化强化硝酸盐降解过程中pH变化趋势与空白对照组类似,最终pH稳定在9.0左右;在0～0.32 mmol.L-1AQDS浓度范围内,体系硝酸盐氮降解零级反应速率常数K与介体的浓度cAQDS呈线性关系.本研究为解决生物脱氮技术存在降解速率低的问题提供了有效途径.     

醌基功能型高分子生物载体(PET-AQS)制备及催化生物反硝化特性研究

通过化学合成,将蒽醌磺酸钠(AQS)固定在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上形成醌基功能型高分子生物载体并研究其在生物反硝化上的应用.通过红外光谱衰减全反射法(ATR-IR)和能谱(EDS)分析,醌基基团成功固定在高分子表面,且醌基质量摩尔浓度为0.140 6 mmol·g-1.醌基功能型高分子生物载体(PET-AQS)能加速生物反硝化,且速率常数Kx与载体投加浓度呈零级反应动力学.在投加PET-AQS 0.056 2 mmol的反硝化体系中,循环使用10次,反硝化速率均是空白体系的1.2倍以上,表明PET-AQS具有良好的重复利用稳定性,有利于实际应用.     

磁性吸附剂MZFS吸附偶氮染料中性红的性能及机理

利用正硅酸乙酯水解制备得到\"核-壳\"结构的磁性吸附剂MZF@SiO₂（MZFS）,采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和傅利叶变换红外光谱（FT-IR）对MZFS的结构和性能进行表征,并研究MZFS对偶氮染料中性红（NR）的吸附性能.结果表明,拟二级动力学和Freundlich模型均能较好地描述该吸附过程,吸附过程的速率控制步骤为化学吸附;吸附自由能E为0.472-0.773kJ/mol,△G为-20~0kJ/mol,△H为37.5kJ/mol,表明该过程是以物理吸附为主的自发吸热过程.FT-IR结果表明吸附的主要作用力为分子间氢键,MZFS可采用15% wt H₂O₂进行原位再生.研究结果能为偶氮染料废水处理方法的革新提供基础理论数据.     

曲霉HD_1的分离及其对染料脱色特性的研究

曲霉ＨＤ１的分离及其对染料脱色特性的研究李孱白景华文艺辉陈怀新（湖北大学生命科学系，武汉４３００６２）李林（华中农业大学微生物系，武汉４３００７０）关键词虎红；偶氮染料；曲霉；脱色；降解．高效的染料脱色菌是解决染料对环境污染的基础和关键．虽然已有许...     

醌化合物强化偶氮染料的生物脱色

考察了醌还原菌群利用氧化还原介质对偶氮染料脱色的强化作用.结果表明,该菌群以AQDS(2,6-二磺酸蒽醌)作为氧化还原介质可强化多种偶氮染料的生物脱色,其中,对活性艳红KE-3B脱色的适宜条件为pH6～9;外加葡萄糖浓度0.05%～0.10%;AQDS浓度10～100mg/L;染料起始浓度≤600mg/L.在此条件下,最大脱色率约为90%,达到最大脱色率的时间<18h.该菌群能以多种蒽醌染料中间体作为氧化还原介质强化偶氮染料活性艳红KE-3B的生物脱色.     

藻类对偶氮染料的降解及定量结构-生物降解性研究

通过研究普通小球藻（ Chlorella vulgaris） 、蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa） 、斜生栅藻（Scenedes nusobliquus） 对偶氮染料的降解作用,筛选出优势藻种并优化降解条件;对单偶氮染料进行了定量结构—生物降解性相关关系（QSBR） 研究．3 种藻均能利用偶氮染料为其生长的唯一 C、 N 源,使染料脱色,蛋白核小球藻具有更强的脱色能力;且藻在无 N 环境中的脱色率明显高于无 C 和正常环境;pH 值对染料脱色影响较大,最佳pH值为中性;不同结构的单偶氮染料生物降解性相差很大,脱色率为9.1 ％ （89.9 ％ , QSBR 研究表明, 偶氮键的最低未占据轨道能量是控制生物降解的主要因素,而脱色率与染料的分子量无关．     

链霉菌FX645对偶氮染料红AR30的降解机制研究

从印染厂污泥中筛选到1株对偶氮染料红30(AR30)具有较强脱色降解作用的菌株Streptomyces sp.FX645.通过降解产物的紫外-可见吸收光谱、LC-MS分析及各降解产物在发酵体系中浓度随时间变化的规律,探讨了菌株FX645对AR30的可能降解途径,首先在偶氮还原酶的作用下AR30发生偶氮键的裂解,生成4-硝基-2,6-二氯苯胺与2-[(4-胺苯基)-(2-氰乙基)-氨基]乙酸乙酯,然后分别发生硝基还原、氨基酰化、氰基水解作用,生成一系列的苯胺类化合物.