【正文】 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 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 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 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： 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，溶于 1 L 的 白腐真菌液體限制性培養(yǎng)基中 ，即得到次甲基藍單一染料廢水， 經(jīng)光譜掃描，其最大吸收波長為 664nm。 (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]。 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。 實驗方法 游離白腐真菌處理次甲基藍單一染料廢水 在 含有 100ml次甲基藍單一染料 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。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。均有較好的處理效果。 復(fù)合法固定化白腐真菌處理次甲基藍染料廢水 將制作好的碳纖維網(wǎng)膜按上述方法進行改性，將 10ml 白腐真菌用用聚乙烯醇 海藻酸鈉法經(jīng)行包埋。 （ 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。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。 （ 2）對碳纖維布表面含氧官能團進行改姓后， 白腐真菌對次甲基藍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行表面酸改性效果最佳， 4d 后的脫色率達 %。 （ 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。 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。 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。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。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。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單一染料廢水的脫色率進一 步提高，經(jīng)過四天處理后，達到 83%。東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 配制次甲基藍單一染料廢水。通過測定培養(yǎng)物上清液在 664nm 處的吸光度測定廢水的脫色效果。 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，進行藥害研究。 表 23 白腐真菌生理生化實驗結(jié)果 方法 現(xiàn)象 時間 /h 過氧化氫酶檢測（滴加聯(lián)苯胺測定溶液） 黃褐色變淺 24 漆酶的檢測（滴加 α萘酚測定溶液） 紫色 24 碳纖維的改性 由于實驗室條件有限，本實驗對碳纖維經(jīng)行了表面化學(xué)改性。 第 2 章 實驗材料與方法 19 白腐真菌的篩選和鑒定 白腐真菌的篩選與純化 拾取腐木若干，加入含有 100 mL 白腐真菌液體限制性培養(yǎng)基的 250 mL 三角瓶中，用紗布封住瓶口，置于 30℃培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)，隨時觀察三角瓶中腐木周圍的變化。 7H2O g/L；乙醇 g/L； pH 。 白腐真菌固體培養(yǎng)基（ PDA）：馬鈴薯提取液 g/L；葡萄糖 20 g/L； KH2PO4 3 g/L； MgSO4 （ 2）用強氧化性介質(zhì)對碳纖維表面含氧官能團進行改性。 吸附法固定化微生物在環(huán)境污染控制方面的應(yīng)用十分廣泛。但是，因為白腐真菌的一些特殊生理生化特性尚未被認識清楚，使其直接大規(guī)模應(yīng)用于實際廢水處理、土地處理還有一定距離。實驗數(shù)據(jù)表明 :僅 4PPm 濃度的氰化物就可以抑制市政污水處理系統(tǒng)內(nèi)微生物生長，但白腐真菌的細胞外系統(tǒng)使其能忍受并礦化高濃度的氰化物直到 260ppm 才表現(xiàn)出明顯的抑制。 OH 這樣的氧自由基，氧化其他微生物的蛋白質(zhì)、 DNA，使它們死亡。這樣白腐真菌就能夠降解環(huán)境中某些低濃度污染物，而且能夠?qū)⑵浣档綆缀鯗y不出的水平。 第 1 章 緒 論 9 (3)降解是以自由基為基礎(chǔ)的鏈反應(yīng)過程 過氧化物酶是反應(yīng)啟動者，先形成高度活性的自由基中間體，繼而以鏈反應(yīng)方式產(chǎn)生許多不同自由基，促使底物氧化，這種自由基反應(yīng)是高度非特異性和無立體選擇性的，致使菌與降解對象并非是酶與底物 的一一對應(yīng)關(guān)系，而是與一類乃至于多類底物的關(guān)系。經(jīng)過十 幾年系統(tǒng)的探索，科學(xué)家們已從整體上對白腐真菌的降解機制作了闡述。 (3)營養(yǎng)物質(zhì) :除了葡萄糖等常規(guī)碳源外，白腐真菌還可以利用木質(zhì)素、染東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 料以及 TNT 等物質(zhì)做為其獨特的碳源。 白腐真菌 白腐真菌是一類寄生或腐生在樹木或木材上，導(dǎo)致木質(zhì)腐朽的真菌的統(tǒng)稱。培養(yǎng)條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。但近年來 ， 一些研究表明 ， 好氧法和厭氧法由于能夠優(yōu)勢互補 ， 當它們同時應(yīng)用 ， 許多不能或難以好氧生物氧化的有機染料 ， 在不同程度上是能夠部分厭氧降解的?？梢灶A(yù)料 , 隨著人們對含染料廢水處理機理認識的不斷提高 , 新型、高效的混凝劑必將更為廣泛地應(yīng)用于染料廢水處理。對于傳統(tǒng)混凝劑的機理 , 仍有大量的文獻報道 。 (3) 磁分離法 現(xiàn)代磁化技術(shù)為含染料的廢水處理做出了重要貢獻。 研究表明[5], 利用自然界廣泛存在的明礬石礦石 , 經(jīng)過高溫燒結(jié)后 , 用于去除廢水中的酸第 1 章 緒 論 3 性藍 酸性黃 17 等有機染料 , 其效果甚至比粒狀活性炭更好。 (2) 吸附 萃取 20 世紀 70 年代以來 , 工業(yè)廢水處理廣泛應(yīng)用吸附分離技術(shù)。因此，白腐真菌生物降解紡織廢水來去除難降解染料是一個非常有前途的替代傳統(tǒng)手段的方法 。據(jù)報道，在紡織加工過程中約 10～ 15％的染料被釋放到廢水和工業(yè)廢水中 [1]。 嘗試利用固定化好氧反硝化菌在反應(yīng)器中對混合染料廢水進行連續(xù)式處理，并比較了固定化白腐真菌和好氧反硝化菌在反應(yīng)器中對混合染料廢水的處理效果。雖然合成染料的多樣性結(jié)構(gòu)在工業(yè)應(yīng)用中有很大的價值，但合成染料的廣泛 應(yīng)用也導(dǎo)致了嚴重的環(huán)境問題 。 關(guān)鍵詞： 碳纖維 ；固定化； 白腐真菌 ；染料廢水 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract Synthetic dyes have been widely used in many fields of industry,such as textiles, dyeing, print, and leather industry. Although various synthetic dyes showing considerable structural diversity have great value in the ind