【正文】 (1)培養(yǎng)溫度 :除黃抱原毛平革菌培養(yǎng)溫度為 37℃外，其它白腐真菌的培養(yǎng)一般在 30℃。 (4)分子氧含量 :白腐真菌的脫色及降解活性依賴于高含氧環(huán)境。 (7)培養(yǎng)時間 :白腐真菌只有在次生代謝時 (培養(yǎng) 3～ 4d 以后 )才能產(chǎn)生較多的木質(zhì)素過氧化酶和錳過氧化酶等酶類，其中錳過氧化酶出現(xiàn)得比木質(zhì)素過氧化酶要晚 5d 以后 )。產(chǎn)生酶的這種營養(yǎng)限制稱為木質(zhì)素降解條件 (Ligniolytic condition)。此外，還有漆酶、還原酶、甲基化酶、蛋白酶及其他酶。這種細(xì)胞外降解系統(tǒng)為巨大的，不可水解的、異質(zhì)的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜乃至有毒的污染物提供了一個更易被處置的調(diào)節(jié)環(huán)境。這導(dǎo)致細(xì)菌一方面不能降解低濃度的有機(jī)污染物，另一方面只能將污染物降至有限水平。而細(xì)菌對所降解的異生物質(zhì)從本質(zhì)上是排斥的，低親和的 (高 Km 值 )，這決定了其降解過程的不徹底性或不充分性。而其他微生物是不可利 用這些生長基質(zhì)的，這樣白腐真菌較易在自然的微生物菌落中確立其自身。 (4)細(xì)胞外降解特征 白腐真菌降解系統(tǒng)的關(guān)鍵組分存在于細(xì)胞外，這使系統(tǒng)可以產(chǎn)生非常強(qiáng)的有效氧化性物種 (如 VA這樣真菌既可降解不溶性化合物，也可降解有毒污染物。而同樣降解這類混合物需要多種細(xì)菌合作，如美 國科學(xué)家 [19]發(fā)現(xiàn)在哈得孫河的淤泥中，厭氧細(xì)菌有效地將多氯聯(lián)苯脫鹵為一氯聯(lián)苯，然后需氧細(xì)菌再將其降為 COZ。白腐真 菌可以廣泛地在土壤 污染與水污染體系中發(fā)揮降解作用。迄今為止碳纖維大都作為吸附材料 用于廢水處 理 , 作為生物膜載體的研究鮮有報道。作為一種固定化方法，吸附是種簡單易行、條件溫和的方法。譬如在菌種的選擇、保存，適宜工藝條件的確定等諸多方面，相關(guān)的研究多處 于摸索階段，迄今尚未見有此項技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于工程實踐的報道。因此，尋找利用白腐真菌處理染料廢水的最佳技術(shù)和工藝條件及確定經(jīng)處理后的廢水對環(huán)境的實際危害具有一定的環(huán)境意義和社會意義。并研究比較了各種方法負(fù)載白腐真菌對單種染料廢水色度的去除效果。 試驗所用儀器 表 21 實驗所用儀器 儀器名稱 型號 ∕規(guī)格 生產(chǎn)商 單人雙面凈化工作臺 SWCJ1F 蘇州凈化設(shè)備有限公司 精密 pH 計 pHS3C 上海精密科學(xué)儀器有限公司 紫外 ∕可見分光光度計 722 上海光譜儀器有限公司 比色管 50mL 天津市天科玻璃儀器制造有限公司 低速臺式離心機(jī) 802B 上海安亭科學(xué)儀器廠 轉(zhuǎn)式恒溫調(diào)速搖瓶柜 HYGⅡ a 上海欣蕊自動化設(shè)備有限公司 不銹鋼手提式壓力蒸汽滅菌鍋 YXQSG46280S 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠 電子天平 FA1004A 上海精密科學(xué)儀器有限公司天平儀器廠 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 試驗試劑 表 22 實驗所用試劑 名稱 純度 生產(chǎn)商 硫酸錳 ≥%（分析純） 天津人民化工廠 無水硫酸亞鐵 ≥%（分析純） 天津市化學(xué)試劑三廠 二水氯化鈣 ≥%（分析純） 天津市化學(xué)試劑三廠 氯化鈉 ≥%（分析純） 天津市化學(xué)試劑三廠 七水硫酸鎂 ≥%（分析純） 天津市塘沽鵬達(dá)化工廠 硝酸鉀 ≥%（分析純） 天津市瑞金特化學(xué)品有限公司 磷酸二氫鉀 ≥%（分析純） 天津市佳興化工玻璃儀器工貿(mào)有限公司 磷酸氫二鉀 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 丁二酸鈉 ≥%（分析純） 天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠 高錳酸鉀 ≥%（分析純） 天津市化學(xué)試劑四廠 次甲基藍(lán) 98% 天津市耀華化學(xué)試劑有限公司 濃硫酸 98% 天津市化學(xué)試劑四廠 剛果紅 ≥% 天津市化學(xué)試劑四廠 氫氧化鈉 ≥% 北京化工廠 乙醇 95%（分析純） 北京化工廠 瓊脂粉 生化試劑 天津市東方衛(wèi)生材料廠 孔雀石綠 ≥% 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 碘化鉀 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 第 2 章 實驗材料與方法 15 附表 22 續(xù)表 名稱 純度 生產(chǎn)商 甲基橙 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 肌酸 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 麝香草酚 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 草酸銨 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 硫酸銀 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 重 鉻酸鉀 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 硫酸亞鐵按 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 海藻酸鈉 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 檸檬酸鈉 ≥%（分析純） 天津市瑞金特化學(xué)品有限公司 硫酸銨 ≥%（分析純） 沈陽市華東試劑廠 硝酸銨 ≥%（分析純） 天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心 L抗壞血酸 ≥%（分析純） 天津市瑞金特化學(xué)品有限公司 鹽酸 36%38%（分析純） 天津市化學(xué) 試劑一廠 磷酸氫二鈉 ≥%（分析純） 天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠 碘化汞 ≥%（分析純） 沈陽市華東試劑廠 葡萄糖 （分析純） 沈陽市華東試劑廠 蛋白胨 （分析純） 沈陽市華東試劑廠 酵母膏 （分析純） 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司 檸檬酸 ≥%（分析純） 天津市瑞金特化學(xué)品有限公司 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 實驗所用培養(yǎng)基 白腐真菌液體限制性培養(yǎng)基： KH2PO4 2 g/L； MgSO4 富集培養(yǎng)基：葡萄糖 5 g/L；酵母膏 g/L；乙酸鈉 g/L； CaC03 1 g/L；用乙酸調(diào) pH 至 ；滅菌后加入 2 g/L；乙醇和 Nystatin(制霉菌素 )50 mg/L。 發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖 5 g/L；蛋白胨 g/L；酵母膏 g/L；檸檬酸 g/L； Na2HPO4 英文名稱： Methylene blue trihydrate 分子式： C16H18ClN3S3 英文名稱： Mehtyl orange 分子式： C14H14N3NaO3S 相對分子量： 最大吸收波長λ max： 476 nm 類別：偶氮類 分子結(jié)構(gòu)： 染料廢水的配制方法 （ 1）稱取 20 mg 的次甲基藍(lán)，溶于 1 L 的 白腐真菌液體限制性培養(yǎng)基中 ，即得到次甲基藍(lán)單一染料廢水， 經(jīng)光譜掃描，其最大吸收波長為 664nm。白腐真菌是通過檢測它的這些特征酶是否存在而得到鑒定的。 (2) 將 mmol 愈創(chuàng)木酚加入至 15 mL 濃度為 95%的乙醇溶液中，滴定至菌落邊緣，滴定區(qū)變成淺紅色說明該菌分泌了漆酶，記載菌落從滴定到變色的時間 [50]。 (2)碳纖維表面化學(xué)改性 將預(yù)處理后的碳纖維布用剪刀剪成 1*1cm的正方形小塊，取 12只燒杯分成三組，分別稱取 2g碳纖維布放入分別含有 H2SO HNO KMnO FeCl3（各 30ml）的燒杯中，組 1浸泡 1h，組 2浸泡 2h，組 3浸泡 3h。 圖 22 經(jīng)包埋后的碳纖維網(wǎng)膜 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 染料廢水脫色效果測定方法 用脫色率來表示脫色效果，用以下公式計算： 脫色率 (%) = [(Ai? At)/Ai] 100(%)， 其中 Ai 是廢水的初始吸光度， At 是廢水的隨著時間變化的吸光度。 7 天后 再次測量經(jīng)不同水樣處理過的水稻的根和芽的長度。 實驗方法 游離白腐真菌處理次甲基藍(lán)單一染料廢水 在 含有 100ml次甲基藍(lán)單一染料 廢水的錐形瓶中接種 對數(shù)生長期 的菌絲體，并在搖床（ 150 rpm， 30℃ ）中培養(yǎng)。 碳纖維負(fù)載白腐真菌 處理次甲基藍(lán)單一染料廢水 稱 取 20g 碳纖維，用剪刀剪成 1*1cm 的小塊。 碳纖維表面含氧官能的改性 按前期實驗 所述 經(jīng)改性后的碳纖維負(fù)載白腐真菌處理單一染料廢水 稱取 20g 碳纖維，用剪刀剪成 11cm 的小塊。同上方法測定每天處理產(chǎn)品的脫色率。用脫色率來表示脫色效果，用以下公式計算： 脫色率 (%) = [(Ai? At)/Ai] 100(%)， 其中 Ai是 廢水的初始吸光度，At 是廢水的隨著時間變化的吸光度。另一方面，聚乙烯醇本身也具有吸附色素的功能。均有較好的處理效果。 圖 41 反應(yīng)器示意圖 1：進(jìn)水； 2：蠕動泵； 3：反應(yīng)器； 4：水浴鍋； 5：閥門； 6：出水； 7 轉(zhuǎn)子流量計； 8：曝氣泵。 復(fù)合法固定化白腐真菌處理次甲基藍(lán)染料廢水 將制作好的碳纖維網(wǎng)膜按上述方法進(jìn)行改性，將 10ml 白腐真菌用用聚乙烯醇 海藻酸鈉法經(jīng)行包埋。白腐真菌在第四天就達(dá)到最大去 除率，為 89%，隨后的去除率趨于平穩(wěn)，去除率維持在 85%以上。 （ 2)將聚乙烯醇 海藻酸鈉包埋法和碳纖維吸附法相結(jié)合分別固定化白腐真菌和好氧反硝化菌從而增強(qiáng)菌的固定化效果，固定化白腐真菌對染料廢水的色度去除效果好于好氧反硝化菌，而固定化好氧反硝化菌對染料廢水的 CODcr去除率高于白腐真菌。 每天對室溫培育下的小麥和水稻種子（各兩組，各 10 粒）分別澆 10 毫升樣品原染料和每天的脫色產(chǎn)品，用 白腐真菌限制性液體培 養(yǎng)基 做空白對照，進(jìn)行藥害研究。加入 混合染料廢水 后小麥和水稻的根和芽的生長被明顯阻礙，而脫色產(chǎn)物顯示出對小麥和水稻的生長較低的毒性。 比較改性前后固定化的白腐真菌對單種染料廢水色度的去除效果；采用聚乙烯 醇 海藻酸鈉包埋法固定化白腐真菌處理次甲基藍(lán)染料廢水。 （ 2）對碳纖維布表面含氧官能團(tuán)進(jìn)行改姓后， 白腐真菌對次甲基藍(lán)單一染料廢水的色度去除率明顯提高，其中用濃硫酸對碳纖維布進(jìn)行表面酸改性效果最佳， 4d 后的脫色率達(dá) %。通過白腐真菌的降解，可減少對植物的藥害性。 （ 3）復(fù)合法固定化好氧反硝化菌與白腐真菌聯(lián)用對混合染料廢水處理取得了顯著、穩(wěn)定的效果，在處理過程中，對廢水的色度去除率穩(wěn)定在 86%以上， CODcr的去除率維持在 83%以上，均比單獨(dú)固定化白腐真菌或好氧反硝化菌的效果顯著，表明固定化好氧反硝化菌和白腐真菌聯(lián)用處理染料廢水比使用固定化單一菌種處理染料廢水更具優(yōu)勢，為染料廢水的處理提供了新的思路和工藝方法。對染料廢水對植物的藥害進(jìn)行了實踐性實驗。 實驗結(jié)果如圖 51： 第 5 章 染料廢水對植物的藥害性研究 31 圖51A 不同水樣灌溉下小麥根的生長情況0124d 7d時間（天）長度（cm）白腐真菌限制性液體培養(yǎng)基混合染料廢水處理后的混合染料廢水0124d 7d圖5 1B 不 同水樣灌溉下小麥芽的生長情況時間（天）長度（cm）白腐真菌限制性液體培養(yǎng)基混合染料廢水處理后的混合染料廢水 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 32 圖51 C 不同水樣灌溉下水稻根的生長情況01234d 7d時間（天）長度（cm）白腐真菌液體限制性培養(yǎng)基混合染料廢水處理后的混合染料廢水 圖51 D 不同水樣灌溉下水稻芽的生長情況01234d 7d時間（天）長度（cm）白腐真菌限制性液體培養(yǎng)基混合染料廢水處理后的混合染料廢水 圖 51 不同水樣灌溉下小麥和水稻的根和芽的生長情況 結(jié) 論 33 結(jié) 論 本實驗利用特定培養(yǎng)基成功地從柳樹腐朽枝干中分離出白腐真菌。 7 天后 再次測量經(jīng)不同水樣處理過的水稻的根和芽的長度。 本實驗用處理后的廢水灌澆農(nóng)作物小麥和大米，與用限制性液體培養(yǎng)基灌澆作對比，比較倆種作物的發(fā)芽情況，研究了染料廢水對植物的藥害性。從以上結(jié)果可以得出：白腐真菌對混合染料廢水的色度去除率較好，但是對 CODcr 的去除率很低，而好氧反硝化菌對染料廢水的 CODcr 均有較好的去除 效果。在 30 的水浴鍋中培養(yǎng)，每隔 24 h 測定吸光度值和 CODcr，實驗結(jié)果見圖 42。配制 1L 混合染料廢水置于反應(yīng)器中，然后加入包埋后的碳纖維網(wǎng)膜。第 5 章 染料廢水對植物的藥害性研究 27 第 4 章 復(fù)合法固定化微生物處理染料廢水 目前，生物法處理染料廢水主要使用的是白 腐真菌，有研究表明雖然白腐真菌的脫色性能優(yōu)越，但是對 CODcr 的去除效果不佳。 本章小結(jié) 本實驗室經(jīng)篩選得到的白腐真菌對次甲基藍(lán)單一染料廢水的脫色效果良好。方法 A：聚乙烯醇 海藻酸鈉包埋法和碳纖維吸附法相結(jié)合；方法 B：濃硫酸改性下碳纖維吸附法；方法 C:游離白腐真菌 由圖 32 可見，聚乙烯醇 海藻酸鈉包埋法和碳纖維吸附相結(jié)合后白腐真菌對次甲基藍(lán)單一染料廢水的脫色率進(jìn)一 步提高，經(jīng)過四天處理后，達(dá)到 83%。由此可得用濃硫酸對碳纖維布進(jìn)行表面酸改性，是增加碳纖維布的菌絲吸附量的最優(yōu)選擇。東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論