混合菌群对偶氮染料的脱色降解研究进展

偶氮染料废水的排放会对水生环境及人类健康造成严重威胁.目前生物法处理偶氮染料的应用与研究居于首位,而混合菌群因具有多种微生物间的协同作用成为当前研究的热点.综述混合菌群的构建及偶氮染料脱色降解的影响因素,并重点阐述偶氮染料降解机理及降解酶系的相关研究.研究发现,混合菌群较单一菌株具有较好的脱色降解性能;其中碳氮源、温度、pH值、染料结构与浓度、溶氧量等因素对降解染料具有重要影响.细菌复合菌群是通过分泌一系列的酶如偶氮还原酶等使其偶氮双键断裂,产生的芳香胺类物质进一步被氧化成CO2和H2O,揭示了偶氮还原酶降解偶氮染料时的两种可能机制,即有无依赖氧化还原介质的偶氮染料降解.真菌复合菌群是通过生化反应来催化偶氮染料降解,阐述了漆酶降解染料的机理,即底物自由基中间体的产生和氧气还原成水.细菌与真菌复合菌群则是通过降解酶系统与生化反应相结合来降解染料.最后提出单一菌株存在着降解不彻底、效果不理想等问题,指出未来应根据废水中偶氮染料的种类、结构特点构建具有特异性、高效性且降解多种偶氮染料的混合菌群,并开展其生物降解的分子机制研究,进而为微生物降解偶氮染料的研发提供参考与理论支撑.(图2表3参96)     

负载型纳米Fe-Pd降解水溶性偶氮染料

采用阳离子交换树脂表面为载体,合成了负载型纳米Fe-Pd二元复合金属材料,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析对该材料进行表征,研究了其对一些水溶性偶氮染料的降解效果.实验表明,该材料对0.05 g.L-1甲基橙、日落黄、酸性橙8、金橙G和活性红2等偶氮染料有较好的降解效果,纳米双金属中Pd含量的增加有利于染料的降解;反应体系初始pH值对染料的降解率影响较大,本研究中,pH 4酸性条件下降解效果最佳;制备的材料在第10次活化后,仍有较好的降解效果;为环境中偶氮染料的降解提供了一种有效的方法.     

菌株Enterobactor sp.S8对不同结构偶氮染料脱色性能的影响

采用一种具有广谱性的高效脱色菌Enterobactor sp.S8对16种不同结构的偶氮染料进行厌氧脱色研究,并将菌株对偶氮染料的吸附脱色和降解脱色两种作用分离开来研究,考察偶氮染料分子中与偶氮键直接相连的芳环上取代基种类对染料降解脱色作用的影响规律.结果表明,菌株Enterobactor sp.S8对活性染料的脱色作...     

嗜热复合菌群对偶氮染料的脱色特性及其脱毒

偶氮染料所造成的环境污染问题已成为近年来亟待解决的问题.以前期构建的嗜热偶氮染料降解复合菌群为研究对象,探究其在不同初始p H、培养温度、染料浓度及不同结构偶氮染料的脱色特性,并对不同浓度下染料的降解进行动力学分析;通过紫外-可见光扫描、红外光谱扫描及酶活性变化等分析偶氮染料的生物降解情况.此外,还将通过植物毒理性实验来验证偶氮染料降解后的脱毒情况.研究发现,该复合菌群在初始p H为8、温度为55℃的条件下脱色效果最佳,在含400 mg/L直接黑G的脱色培养基中静置培养48 h后,脱色率高达100%;且对直接黑G具有较高的耐受能力,在3 000 mg/L的条件下脱色率仍高达70%;对不同结构的偶氮染料均表现出较好的脱色性能;动力学分析发现其最佳脱色速率与浓度分别为40.597 3 mg g~(-1) h~(-1)、484.337 6 mg/L.通过紫外-可见光扫描及红外光谱扫描分析发现偶氮染料直接黑G在降解前后化学键及表面官能团发生了明显的变化;酶活性分析发现偶氮染料降解酶在降解后显著提高.此外,植物毒理性实验证明经复合菌群降解后的染料代谢产物对植物的毒性大幅度降低,可能被降解为其他低毒性物质.本研究结果表明该复合菌群具有较好的染料脱色降解性能,这将为偶氮染料的无污染化处理奠定理论基础.(图6表4参43)     

部分水溶性偶氮染料的光催化降解研究

本研究以高压汞灯为光源,系统地研究了１６种偶氮染料在水溶液中的ＴｉＯ２光催化降解。结果表明,这些偶氮染料的光解为一级动力学反应,采用ＴｉＯ２光催化降解方法处理所研究的偶氮染料是可行的,并初步探讨了染料的结构与光解反应表观速率常数之间的关系。     

金属离子协同马尾藻对水中偶氮染料分子脱色的研究

本文研究了多种金属离子对海藻处理不同结构的偶氮染料分子的影响，结果表明，金属离子的种类及浓度对海藻处理偶所染料都有重要的作用，偶氮染料的分子量和结构也影响该体系的脱色效果。适当浓度的金属离子和海藻的体系比单独海藻处理偶氮染料的脱色速度快，脱色率高。同时探讨了该体系处理不同结构染料分子的脱色差异。     

三种偶氮染料降解历程在紫外-可见光谱上的表现

本文对基本结构相似的三种偶氮染料橙黄Ⅱ、活性艳红Ｘ－３Ｂ和活性黑Ｋ－ＢＲ水溶液在铁粉还原－光氧化两步法处理中的紫外－可见光谱图作对比分析,依据其结构与特征吸收的关系,初步推测还原铁粉－光氧化法降解染料的历程。     

响应面法优化一株链霉菌对偶氮染料AR30的降解脱色条件

以一株对偶氮染料红30(AR30)具有较强降解脱色作用的菌株Streptomyces sp.FX649为研究对象,在单因素实验基础上,选择染料初始浓度、培养时间、pH与培养温度为主要因素,采用Box-Benhnken组合实验和响应面分析法对降解条件进行了精确优化.经实验修正,获得了最佳降解脱色条件,即在染料浓度110 mg.L-1、培养时间36 h、pH 7.3与培养温度31.3℃时该菌对染料AR30的降解脱色率为95.1%.     

黄孢原毛平革菌对固体介质中染料的降解反应

用黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)3品系在固体介质中建立染料的降解反应体系,分光光度法测定染料的脱色降解率。黄孢原毛平革菌在琼脂、沙子及土壤等固体介质中均能有效地降解偶氮染料、蒽醌染料及聚合染料;植物材料玉米芯和木屑可作为共代谢碳源被该菌利用;BKM F 1767菌种降解能力最强,对活性艳蓝KN R的进攻性优于对PolyR 478和比布列希猩红。     

黄孢原毛平革菌对固体介质中染料的降解反应

用黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)3品系在固体介质中建立染料的降解反应体系，分光光度法测定染料的脱色降解率。黄孢原毛平革菌在琼脂、沙子及土壤等固体介质中均能有效地降解偶氮染料、蒽醌染料及聚合染料；植物材料玉米芯和木屑可作为共代谢碳源被该菌利用；BKM-F-1767菌种降解能力最强，对活性艳蓝KN—R的进攻性优于对Poly R-478和比布列希猩红。     

黄孢原毛平革菌对代表性染料的生物降解及降解途径的初探

用紫外分光光度法测定黄孢原毛平革菌与代表性染料共培养的吸光度,根据培养颜色的变化,吸光度的减小,λmax的移动及染料的脱色率,降解率,研究各种培养参数对梁料生物降解动态过程的影响,结果表明：BKM－F－176菌种的降解能力较OGC101强,浅层培养条件有利于染料分子的彻底降解,偶氮键的断裂是偶氮染料降解的重要步骤,蒽醌梁料发生稠环的开裂,因降解程度的不同,终产物中或保留部分共轭系统,或为在200－700nm范围内无最大吸收峰的非共轭结构物质。     

群体感应信号对“藻—菌”关系的调节作用

藻类的生消过程中有多种微生物参与,其结构多样性和功能多样性构成了藻菌间复杂的共生关系.这些共生关系的行使依赖于一定的群体数量和组成结构,并受化学信号调节.本文聚焦于群体感应信号(Quorum sensing,QS),从化学生态学视角综述QS信号介导下的微生物行为.生存在微生物群落中的个体并非以单个形式独立存在,而是具有一定的结构,且个体之间存在广泛的交流,QS信号便是通讯语言之一.细菌可以利用QS信号进行信息交流,协调群体行为,并调控特定基因表达.QS介导下的菌群行为包括在藻际生态位(Niche)的营造、生物被膜(Biofilm)的形成、物质代谢(C、N、S、Fe)的调节以及对溶藻行为的调控等.藻菌关系除了受QS调节外,其抑制剂(Quorum sensing inhibitor,QSI)也参与藻菌的共生关系.基于共生环境中存在着对藻类影响性质各异的菌群(有益菌或有害菌),开发QS或QSI是干扰藻菌关系、抑制藻类生长的潜在方法,可为赤潮的有效防控提供借鉴.     

纳米级Fe0与普通Fe0还原降解偶氮染料的比较

采用Fe0 对偶氮染料进行催化还原处理是染料废水脱色的一种重要方法 .经过Fe0 降解 ,偶氮染料的N =N双键断裂 ,还原生成芳香胺 ,增加了废水的可生化性 ,有利于后续处理 .因此 ,提高Fe0的催化还原效率是进一步研究的方向 .1 996年 ,Johnson等人在研究了一系列氯代脂肪烃的Fe0 脱     

太湖土著田螺消化道中溶藻菌XMC溶藻进程与叶绿素a降解动力学研究

在蓝藻爆发区域的太湖土著田螺消化道内,筛选出l株高效溶藻菌,命名为XMC.以铜绿微囊藻为受试对象,以叶绿素a含量检验溶藻菌XMC溶藻效果,考察了菌株溶藻能力、溶藻过程及其溶藻产物等.实验结果表明,溶藻菌XMC具有较强的溶藻能力,其生长曲线呈"S"型增长,符合Logistic动力学模型.菌藻共生环境中,藻液叶绿素a含量与...     

不同环境条件下偶氮染料酸性大红GR的生物降解性能

为了考察不同环境条件下偶氮染料酸性大红GR生物降解性能,采用已驯化的混合菌群作为接种液进行偶氮染料酸性大红GR脱色试验。结果表明,微氧条件下(静置敞口培养),偶氮染料酸性大红GR脱色效果最佳,染料脱色主要发生在菌体的对数生长期。混合菌群对pH、温度适应范围较广,pH为3.32~9.18,温度在20℃~37℃范围内均可以获得较好脱色效果,脱色率均在80%以上。微氧条件下酸性大红GR降解历程表明,偶氮基整个共轭系统被破坏,生成了一种新的结构,使原有的某些精细结构在二阶导数光谱中得以表现,由此探讨其生物降解机理。     

染料降解产物鉴定方法及降解机理研究进展

高级氧化法(Advanced oxidation processes,AOPs)广泛应用于印染废水处理工艺中,然而该过程中产生的部分降解产物被证明具有比母体化合物更强的毒性,可能具有三致作用.另外,由于染料降解产物的不确定性、低残留性及难捕获性增加了该领域的研究难度,使其成为环境化学以及染料科学研究热点.本文汇总了应用AOPs降解染料的近期文献,并归纳了GC-MS、LC-MS等染料降解产物的重要分析和鉴定方法,同时整理和探讨了典型染料的降解途径作用机理以及可能生成的产物,并对染料降解产物鉴定方法及降解机理深入研究提出了建议.     

超声强化铋掺杂氧化铟降解偶氮染料废水

本实验利用溶剂热法合成了铋掺杂氧化铟催化剂,利用XRD、EDS和SEM对催化剂的结构和形貌进行了表征.研究表明,铋离子已经掺杂进氧化铟的晶格中.掺杂后的催化剂粒径为纳米级,且具有良好的球形形貌.本文以偶氮染料直接大红废水为目标降解物,分别考察了不同催化剂对该染料废水的降解性能以及铋掺杂氧化铟催化剂的投加量、染料的浓度、溶液的p H、超声频率和超声功率对该染料的降解性能.在本实验条件下,催化剂投加量为7.5 mg、染料浓度为10 mg·L~(-1)、pH值为6、超声频率为45 kHz、功率为100 W时,对染料废水的去除效果最优,总去除率可达83.7%,比空白实验的去除率提高将近5倍.     

纳米级Fe^o与普通Fe^o还原降解偶氮染料的比较

采用Fe^o对偶氮染料进行催化还原处理是染料废水脱色的一种重要方法．经过Fe^o降解．偶氮染料的N=N双键断裂．还原生成芳香胺，增加了废水的可生化性，有利于后续处理．因此，提高Fe^o的催化还原效率是进一步研究的方向．1996年，Johnson等人在研究了一系列氯代脂肪烃的Fe^o脱氯速     

纳米TiO_2多孔微粒阳光催化降解活性艳蓝染料

首次利用高分子悬浮聚合与溶胶-凝胶法相结合的技术,成功地制备不同孔结构的TiO2多孔微粒,并对其光催化降解活性艳蓝KN-R的染料溶液pH、无机阴离子、光强、通空气等影响因素进行了系统研究。结果表明:强酸性条件有利于染料在催化剂表面的吸附,而强碱性条件有利于催化反应的进行;常见无机阴离子Cl-、SO42-,对染料降解有不同程度的抑制作用;染料降解效率随光强增加而提高;光降解动力学结果表明:TiO2多孔微粒对活性艳蓝KN-R染料的光催化降解反应符合一级反应动力学;降解时持续通空气有利于降解效率的提高。实验证明所制得的微粒具有良好的光催化降解效果和重复使用性能。     

纳米Ti02多孔微粒阳光催化降解活性艳蓝染料

首次利用高分子悬浮聚合与溶胶—凝胶法相结合的技术，成功地制备不同孔结构的TiO2多孔微粒，并对其光催化降解活性艳蓝KN—R的染料溶液PH、无机阴离子、光强、通空气等影响因素进行了系统研究。结果表明：强酸性条件有利于染料在催化剂表面的吸附，而强碱性条件有利于催化反应的进行；常见无机阴离子cl^-、so4^2-，对染料降解有不同程度的抑制作用；染料降解效率随光强增加而提高；光降解动力学结果表明：TiO2多孔微粒对活性艳蓝KN—R染料的光催化降解反应符合一级反应动力学；降解时持续通空气有利于降解效率的提高。实验证明所制得的微粒具有良好的光催化降解效果和重复使用性能。