【導(dǎo)讀】合成染料已被廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，如紡織，印染，印刷，皮革業(yè)。用也導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境問題。為了開發(fā)更高效，更具成本效益的處理方法，本。碳纖維固定白腐真菌，擬確定最佳工藝條件。然后，將聚乙烯醇-海藻酸鈉包埋法和碳纖維吸附法相。結(jié)合固定化白腐真菌從而增強(qiáng)菌的固定化效果。結(jié)果顯示：先后經(jīng)H2SO4、FeCl、酸鈉包埋白腐真菌后處理含次甲基藍(lán)的單一染料廢水的效果更是達(dá)到了83％。驗(yàn)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)芽情況作為藥害性強(qiáng)弱的參考。后混合染料廢水的藥害性大幅下降。

　　

【正文】 10203040506070濃硫酸 濃硝酸 氯化鐵 高錳酸鉀游離菌改性碳纖維負(fù)載 圖 31a 經(jīng)不同改性方法處理的 碳纖維負(fù)載白腐真菌 處理次甲基藍(lán) 單一染料廢水 ， 4d 后對色度的去除率對比（％） 第 3 章 碳纖維負(fù)載白腐真菌處理次甲基藍(lán)單一染料廢水 25 4045505560651d 2d 3d 4d濃硫酸濃硝酸氯化鐵高錳酸鉀 圖 31b 經(jīng)不同改性方法處理的 碳纖維負(fù)載白腐真菌 處理次甲基藍(lán) 單一染料廢水 ，色度去除 率（％）隨時(shí)間（ d）的變化趨勢圖 由圖 31 可見，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) %。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。 聚乙烯醇 海藻酸鈉包埋法和碳纖維吸附法相結(jié)合處理次甲基藍(lán)單一染料廢水 將經(jīng)固定化處理后的碳纖維布小塊放入含有 100ml 次甲基藍(lán)染料廢水的反應(yīng)器中， 在恒溫振蕩器中以 150 r/min， 30℃下培養(yǎng) ， 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。用脫色率來表示脫色效果，用以下公式計(jì)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(shí)間變化的吸光度。 處理效果如圖 32： 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 304050607080901d 2d 3d 4d方法A方法B 方法C 圖 32 不同方法下 白腐真菌 處理次甲基藍(lán) 單一染料廢水 ，色度去除 率（％）隨時(shí)間（ d）的變化趨勢圖 。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%。這一方面是由于經(jīng)包埋后，菌的活性和濃度大幅提高。另一方面，聚乙烯醇本身也具有吸附色素的功能。但用此方法處理染料廢水操作復(fù)雜，成本較高，不具實(shí)用價(jià)值。 本章小結(jié) 本實(shí)驗(yàn)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。碳纖維負(fù)載白腐真菌對染料的脫色效果明顯優(yōu)于游離白腐真菌直接處理。均有較好的處理效果。 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。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。好氧反硝化菌在廢水的CODcr 的處理方面具有明顯優(yōu)勢，且利用好氧反硝化菌處理染料廢水未見報(bào)道，因此本實(shí)驗(yàn)嘗試?yán)霉潭ɑ醚醴聪趸诜磻?yīng)器中對混合染料廢水進(jìn)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。 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(jì)； 8：曝氣泵。 實(shí)驗(yàn)方法 復(fù)合法固定化好氧反硝化處理混 合染料廢水 將制作好的碳纖維網(wǎng)膜按上述方法進(jìn)行改性，將 10ml 好氧反硝化菌用用聚東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 乙烯醇 海藻酸鈉法經(jīng)行包埋。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。在 30 的水浴鍋中培養(yǎng)，每隔 24 h 測定吸光度值和 CODcr。 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。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。在 30 的水浴鍋中培養(yǎng)，每隔 24 h 測定吸光度值和 CODcr，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖 42。 結(jié)果分析 圖 42 不同 固定化菌處理混合染料廢水 其中 ■：固定化好氧反硝化菌； ●：固定化白腐真菌； A： 混合 染料廢水的色度去除率； B：混合 染料廢水的 CODcr 去除率 由圖 42A 可見，固定化好氧反硝化菌和白腐真菌在反應(yīng)器中對混合染料廢水均有較好的處理效果，經(jīng)過 2 天，兩種菌對混合染料廢水的脫色率均達(dá)到 82%以上，好氧反硝化菌對廢水的色度去除率在第 9 天達(dá)到最高，為 %，隨后總體呈降低趨勢 , 在 13 天以后呈平穩(wěn)趨勢，直至第 30 天，其脫色率維持在 90%。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。由圖 42B 可見，固定化好氧反硝化菌對混合染料廢水的 CODcr第 5 章 染料廢水對植物的藥害性研究 29 去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于白腐真菌的，固定化白腐真菌對廢水的 CODcr 去除率最高僅為 %，而固定化好氧反硝化菌對廢水的 CODcr 在第一天就達(dá)到 56%，隨后呈上升趨勢，至第 7 天達(dá)到最高，為 %，在 30 天的去除過程中， CODcr 去除率均在 72%以上。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。 本章小結(jié) （ 1)碳纖維對白腐真菌有吸附效果但效果不明顯，經(jīng)改性后的碳纖維對碳纖維的吸附效果有所提高，利用聚乙烯醇 海藻酸鈉包埋法后很大的提高了菌的固定化效果。 （ 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。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 第 5 章 染料廢水對植物的藥害性的研究 上述研究表明白腐真菌脫色染料廢水的能力很強(qiáng) ，但 經(jīng)其處理的廢水對自然環(huán)境中的植物是 否已無藥害性，仍需實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)去證明。 本實(shí)驗(yàn)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。 實(shí)驗(yàn)方法 對 含有 甲基橙、剛果紅、次甲基藍(lán)和孔雀石綠的 模擬 混合染料 廢水真菌處理前后的藥害的 測定 如下 ： 根據(jù)文獻(xiàn)中記載的方法檢測小麥和水稻種子對原來的染料和它們的降解產(chǎn)物的相對敏感度 [22]，以此作為水樣藥害性強(qiáng)弱的參考。 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。 4 天后測量經(jīng)不同水樣處理過的小麥的根和芽的長度。 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。 結(jié)果分析 小麥和水稻種子對 模擬混合染料廢水 和其脫色產(chǎn)物的相對敏感度如圖 51。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。這一結(jié)果表明，由 白腐真菌 脫色后的 染料廢水 的藥害大幅下降。 實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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。對白腐真菌的形態(tài)及生理生化指標(biāo)進(jìn)行了鑒定，并利用不同方法對碳纖維表面進(jìn)行化學(xué)改性。 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。 進(jìn)一步 研究了碳纖維固定化白腐真菌和好氧反硝化菌聯(lián)用在連續(xù)式裝置中對染料廢 水的處理效果。對染料廢水對植物的藥害進(jìn)行了實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)。從而得到以下結(jié)論： （ 1）由特定培養(yǎng)基從腐木中成功分離出白腐真菌并完成鑒定。 （ 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) %。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。 （ 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。 （ 4）染料廢水對植物具有藥害性，可明顯阻礙植物的生長。通過白腐真菌的降解，可減少對植物的藥害性。東北電力大學(xué)本 科畢業(yè)論文 34 參考文獻(xiàn) [1] . Vaidya, . Datye, Environmental pollution during chemical processingof synthetic fibres, Colourage 14 (20xx) 3–10. [2] T. Robinson, G. McMullan, R. Marchant, P. Nigam, Remediation of dyes in textileeffluent: a critical review on current treatment technologies with a proposedalternative, Bioresour. Technol. 77 (20xx) 247–255. [3] S. Tsuda, M. Murakami, N. Matsusaka, K. Kano, K. Taniguchi, . Sasaki, DNAdamage induced by red food dyes orally administered to pregnant and malemice, Toxicol. Sci. 61 (20xx) 92–99. [4] C. Novotny, N. Dias, A. Kapanen, K. Malachova, M. Vandrovcova, M. Itavaara,Comparative use of bacterial, algal and protozoan tests to study toxicity of azoand anthraquinone dyes, Chemosphere 63 (20xx) 1436–1442. [5]程云 .印染廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展 [J].環(huán)境污染處理技術(shù)與設(shè)備20xx,4(6):4～ 9 [6] 李家珍 . 染料染色工業(yè)廢水處理 . 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 20xx. 138～142 [7] 周啟星 , 黃國宏 . 環(huán)境生物地球化學(xué)及全球環(huán)境變化 .北京 : 科學(xué)出版社 , 20xx [8]閻存仙 . 粉煤灰的綜合利用 . 上海環(huán)境科學(xué) , 20xx, 15( 2) : 21～ 23 [9] 宋光蒲 , 蔣志賢 , 施清 . 陽離子交換纖維對陽離子染料的脫色 . 水處理技術(shù) , 1989, 15( 4) : 243～ 246 [10] 駱廣生 , 呂陽成 , 江偉斌 , 朱慎林 . 電泳萃取技術(shù)用于回收染料 . 環(huán)境保護(hù) , 20xx, ( 1) : 14～ 15 [11] 鮮 海 軍 , 楊 慧 芳 . 多 種 染 料 的 微 生 物 脫 色 研 究 [J]. 環(huán) 境 科 學(xué)報(bào) ,1998,8(3):266～ 270 參考文獻(xiàn) 35 [12] 胡春 , 王怡中 , 湯鴻霄 . 多相光催化氧化的理論與實(shí)踐進(jìn)展 . 環(huán)境科學(xué)進(jìn)展 , 20xx, 3(1) : 55～ 64 [13] 施利毅 , 李春忠 , 房鼎業(yè) , 古宏晨 . 氣相合成二氧化鈦超細(xì)粒子光催化活性艷 X3 脫色的研