以淀粉为碳源的电活性细菌与真菌共培养体系协同降解染料废水的研究

发布时间：2021-11-11 15:46

　　染料的大量生产和使用,不但引发了严重的环境污染问题,而且严重威胁着人类的健康。因此,对染料废水进行治理刻不容缓。生物处理法因其环境友好性等优点而被认为是最有前景的方法,尤其是电活性微生物,由于其具有非特异性降解作用,更是被广泛地用于环境污染修复研究。然而,这些研究几乎都是利用乳酸等小分子有机物为碳源,成本较高,因为电活性细菌大都缺乏对相对便宜的大分子有机碳源,如淀粉等的利用能力。针对这一问题,本文选取模式电活性菌Shewanella oneidensis MR-1,通过构建其和真菌（Gloeophyllum trabeum）共培养混菌体系,以实现电活性细菌使用淀粉为碳源的污染修复。首先,以染料污染物作为评估对象,考察了该混菌体系对不同结构类型染料的厌氧降解效果;在此基础上,针对模式偶氮染料甲基橙（Methyl Orange,简称MO）,对该混菌降解体系进行了效果优化,并评估了降解产物的毒性;最后,针对MO,从生物与化学角度深入研究了该混菌体系的降解机理。得到的主要结论如下:（1）通过创新性地构建S.oneidensis MR-1和G.trabeum的混菌体系,成功实现了S.oneide... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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本论文的技术路线图

以淀粉为碳源的电活性细菌与真菌共培养体系协同降解染料废水的研究18图2.1S.oneidensisMR-1和G.trabeum共培养混菌体系对不同染料的降解能力（100mg/L）（A）甲基橙（B）阳离子红（C）甲基红（D）苯胺蓝（E）萘酚绿BFig2.1TheabilityofmicrobialculturesystemofS.oneidensisMR-1andG.trabeumtodegradedifferentdyes(100mg/L)(A)MethylOrange(B)CationicRedX-GRL(C)MethylRed(D)Anilineblue(E)NaphtholGreenB2.3.2混菌体系染料厌氧降解的参数优化本部分实验以模式偶氮染料甲基橙为研究对象。2.3.2.1初始染料浓度在运用生物法对有机污染物进行生物降解时，微生物对有机污染物的降解效率通常会受到底物浓度的影响[101]。因此，在本部分实验中研究了甲基橙的初始浓度对其降解效率的影响。如图2.2所示，S.oneidensisMR-1和G.trabeum共培

以淀粉为碳源的电活性细菌与真菌共培养体系协同降解染料废水的研究240246810020406080100Degradationefficiency(%)Time(h)1g/L2g/L3g/L4g/L图2.7不同淀粉浓度对MO降解效率的影响Fig2.7EffectsofstarchconcentrationonthedegradationefficiencyofMO2.3.3降解产物的毒性评估研究报道显示，偶氮染料及其降解产物会威胁着人类的健康以及动植物的生长繁殖[77,114]。因此，在本部分实验中对甲基橙及其降解产物的植物毒性进行了评估，并分别测定了甲基橙及其降解产物对水稻种子萌发和生长的毒害作用。如图2.8和2.9所示，甲基橙对水稻种子有着更强的毒害作用，与矿物盐处理组相比，用甲基橙降解产物处理的水稻种子的根长和茎长没有显著性差异。上述的实验结果表明，甲基橙具有一定的植物毒性，而其经过共培养混菌体系的降解处理之后，其降解产物的植物毒性作用降低。与Parshetti等人的研究结果相一致，甲基橙经过菌株KocuriaroseaMTCC1532降解之后，其降解产物对高粱的毒性降低[115]。图2.8矿物盐培养基、降解产物及MO处理后水稻种子的生长状况Fig2.8Growthofriceseedlingswiththetreatmentofculturemedium,degradationproductsandMO


本文编号：3489126