海洋黑曲霉菌丝球的形成机理及其对含染料废水的脱色作用
发布时间：2021-06-26 06:56
由于染料具有较高的化学稳定性、光稳定性,含染料废水成为了最难处理的污水之一。生物吸附法作为一种极具应用前景的染料废水处理方法,是目前研究的热点之一。在诸多生物吸附材料中,真菌菌丝球具备生存能力较强、沉降速度快、易于固液分离、可重复利用等特征,也有较强的生物吸附和生物降解能力,对工业废水中的染料和其他污染物都具备较强的脱除作用,因此被作为一种新型的生物吸附剂而备受关注。而海洋真菌由于具有很强的抗逆性（特别是耐高盐）,在污水处理方面具有极大的应用潜能。本论文采用了从我国东部沿海海域中筛选得到的海洋黑曲霉Aspergillus niger ZJUBE-1菌株作为出发菌种,研究了其形成菌丝球的条件和机理,对其低成本培养模式进行开拓,考察了菌丝球在不同工艺下处理染料废水的效率,取得了如下的结果:首先,通过对菌丝接种形成菌丝球的微观过程的深入研究,发现其成球的基础在于菌丝的易团聚性质,通过扫描电镜与红外光谱分析得出菌丝易团聚性质的物质基础是菌丝表面的胞外多聚物。由此提出了与传统的孢子凝聚模型所不同的一种观点:即菌丝球的形成不依赖于孢子的凝聚,其必要条件是菌丝的易团聚性质。但在添加高浓度滑石粉这样的...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１黑曲霉菌丝球的苑子凝聚模型ｐｓｉ??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｐｏｒｅ?ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?巧／Ｗｕｓ?巧Ｚ．容ｅ厂??
（Ａ）未吸附刚果红的菌丝；（Ｂ）吸附刚果红１２小时后的菌丝??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｙｃｅｌｉａｌ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｄｙｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?［１２］??（Ａ：?ｂｅｆｏｒｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏ打，Ｂ：?ａｆｔｅｒ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏ打?ｆｏｒ?１２?ｈ）??１．３．２丝状美苗对废水中污染物巧降解、还原作用??遂状真菌作为一种生物吸附剂，在废水处理中已有较为广泛的研究。生物吸附剂相??于传统的吸附剂而言，其最大特点就是具有生物活性能对废水中的污染物进行降解、??转化、还原等作用Ｐｓｉ，使污染物的去除更为彻底。活菌体和已灭活菌体都可Ｗ用于生物??吸附，甚至在某些情况下已灭活菌体的吸附效果更佳，但生物降解必须由具有生命活性??的菌体完成，因为降解完全依赖于真菌生命体的代谢过程及其分泌到周边环境中各种的??酶闽。??真菌向环境中所分泌的酶功能各异，其中漆酶是已知的功能最为强大的酶之一，这??
即双菌株－全细胞固定化体系。其中，微紫青霉Ｐ１有较强的吸附能力并能分泌纤??维素酶，而化３可Ｗ产漆酶并降解木质素和多种染料ＵＡ１Ｗ。这一混合菌丝球可应用于??造纸工业废水的处理，能成功使废水脱色并去除其中不溶性的细小纤维（图１．３）。??姆?ＭＰ?ＩＰ?似??Ｉ：／?回??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??巧?ｏｆ４＊ｂａｔ出?巧?ｅｒｆ＾Ａｂａｔｃｈ??似?州??商图??图１．３由微紫青霉ＰＩ和拟盘多毛苑茜Ｊ６３组成的混合苗丝球对造纸废水的治理效果。（ａ）菌丝球尺寸??（ｂ）普通菌丝球与混合茜丝球的降解能力对比似造纸废水（ｄ）造纸废水的理效果??ＭＰ：微紫青霉Ｐ１菌丝球；ＩＰ：?Ｐ１和Ｊ６３组成的混合菌丝球Ｗ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｍｉｌｌ?ｅｆｆｌｕｅｎｔ?ｂｙ?ｕｓｉｎｇ?ａ?打?ｏｖｅｌ?ｔｗｏ－ｓｐｅｃｉｅｓ?ｗｈｏｌｅ－ｃｅｌｌ?ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏ?打?ｓｙｓｔｅｍ，??（ａ）出ｅ?ｄｉｆｆｅｒｅ打ｔ?ｐｅｌｌｅｔ?ｓｉｚｅｓ；?（ｂ）?ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ?ｐｅｌｌｅｔｓ?ａｎｄ?ｍｙｃｅｌｉａ?ｐｅｌｌ別ｓ?ｉｎ?ｔｈｅ??ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｗａｓ化ｗａｔｅｒ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；?（ｃ）?ｄｉｌｉＵｅｄ?ｗａｓｌ：ｅｗａｔ：ｅｒ；?（ｄ）?ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｕｓｉｎｇ??ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ?ｐｅｌｌｅｔｓ．??１．５．４．２真苗与细菌的协作??针对部分特定污染物而言
【参考文献】：
期刊论文
[1]由海洋微生物构建的双菌种全细胞固定化体系的优化及其生物降解性能研究(英文)[J]. 陈慧英,王明霞,沈煜斌,姚善泾. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(02)
[2]利用农业废弃物和诱导剂提高海洋内生拟盘多毛孢菌J63的漆酶产量（英文）[J]. 冯晓雨,陈慧英,薛栋升,姚善泾. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2013(10)
[3]无机盐对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶及漆酶脱色偶氮类染料的影响[J]. 冯晓雨,陈慧英,薛栋升,姚善泾. 高校化学工程学报. 2013(01)
[4]一株耐盐纤维素酶海洋曲霉的筛选及产酶条件研究[J]. 刘杰凤,薛栋升,何可可,陈慧英,姚善泾. 食品与生物技术学报. 2012(07)
[5]Tolerance and biosorption of copper （Cu） and lead （Pb） by filamentous fungi isolated from a freshwater ecosystem[J]. Nur Liyana Iskandar,Nur Ain Izzati Mohd Zainudin,Soon Guan Tan. Journal of Environmental Sciences. 2011(05)
博士论文
[1]由高产木质纤维素酶的海洋微生物组成的双菌种固定化体系的构建及应用[D]. 陈慧英.浙江大学 2014
硕士论文
[1]海洋微紫青霉菌丝球的制备及其对染料吸附性能的研究[D]. 王明霞.浙江大学 2014
[2]生物质载体菌丝球的形成机制及脱色效能的研究[D]. 高敏.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3250862
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１黑曲霉菌丝球的苑子凝聚模型ｐｓｉ??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｐｏｒｅ?ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?巧／Ｗｕｓ?巧Ｚ．容ｅ厂??
（Ａ）未吸附刚果红的菌丝；（Ｂ）吸附刚果红１２小时后的菌丝??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｙｃｅｌｉａｌ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｄｙｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?［１２］??（Ａ：?ｂｅｆｏｒｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏ打，Ｂ：?ａｆｔｅｒ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏ打?ｆｏｒ?１２?ｈ）??１．３．２丝状美苗对废水中污染物巧降解、还原作用??遂状真菌作为一种生物吸附剂，在废水处理中已有较为广泛的研究。生物吸附剂相??于传统的吸附剂而言，其最大特点就是具有生物活性能对废水中的污染物进行降解、??转化、还原等作用Ｐｓｉ，使污染物的去除更为彻底。活菌体和已灭活菌体都可Ｗ用于生物??吸附，甚至在某些情况下已灭活菌体的吸附效果更佳，但生物降解必须由具有生命活性??的菌体完成，因为降解完全依赖于真菌生命体的代谢过程及其分泌到周边环境中各种的??酶闽。??真菌向环境中所分泌的酶功能各异，其中漆酶是已知的功能最为强大的酶之一，这??
即双菌株－全细胞固定化体系。其中，微紫青霉Ｐ１有较强的吸附能力并能分泌纤??维素酶，而化３可Ｗ产漆酶并降解木质素和多种染料ＵＡ１Ｗ。这一混合菌丝球可应用于??造纸工业废水的处理，能成功使废水脱色并去除其中不溶性的细小纤维（图１．３）。??姆?ＭＰ?ＩＰ?似??Ｉ：／?回??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??巧?ｏｆ４＊ｂａｔ出?巧?ｅｒｆ＾Ａｂａｔｃｈ??似?州??商图??图１．３由微紫青霉ＰＩ和拟盘多毛苑茜Ｊ６３组成的混合苗丝球对造纸废水的治理效果。（ａ）菌丝球尺寸??（ｂ）普通菌丝球与混合茜丝球的降解能力对比似造纸废水（ｄ）造纸废水的理效果??ＭＰ：微紫青霉Ｐ１菌丝球；ＩＰ：?Ｐ１和Ｊ６３组成的混合菌丝球Ｗ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｍｉｌｌ?ｅｆｆｌｕｅｎｔ?ｂｙ?ｕｓｉｎｇ?ａ?打?ｏｖｅｌ?ｔｗｏ－ｓｐｅｃｉｅｓ?ｗｈｏｌｅ－ｃｅｌｌ?ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏ?打?ｓｙｓｔｅｍ，??（ａ）出ｅ?ｄｉｆｆｅｒｅ打ｔ?ｐｅｌｌｅｔ?ｓｉｚｅｓ；?（ｂ）?ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ?ｐｅｌｌｅｔｓ?ａｎｄ?ｍｙｃｅｌｉａ?ｐｅｌｌ別ｓ?ｉｎ?ｔｈｅ??ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｗａｓ化ｗａｔｅｒ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；?（ｃ）?ｄｉｌｉＵｅｄ?ｗａｓｌ：ｅｗａｔ：ｅｒ；?（ｄ）?ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｕｓｉｎｇ??ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ?ｐｅｌｌｅｔｓ．??１．５．４．２真苗与细菌的协作??针对部分特定污染物而言
【参考文献】：
期刊论文
[1]由海洋微生物构建的双菌种全细胞固定化体系的优化及其生物降解性能研究(英文)[J]. 陈慧英,王明霞,沈煜斌,姚善泾. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(02)
[2]利用农业废弃物和诱导剂提高海洋内生拟盘多毛孢菌J63的漆酶产量（英文）[J]. 冯晓雨,陈慧英,薛栋升,姚善泾. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2013(10)
[3]无机盐对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶及漆酶脱色偶氮类染料的影响[J]. 冯晓雨,陈慧英,薛栋升,姚善泾. 高校化学工程学报. 2013(01)
[4]一株耐盐纤维素酶海洋曲霉的筛选及产酶条件研究[J]. 刘杰凤,薛栋升,何可可,陈慧英,姚善泾. 食品与生物技术学报. 2012(07)
[5]Tolerance and biosorption of copper （Cu） and lead （Pb） by filamentous fungi isolated from a freshwater ecosystem[J]. Nur Liyana Iskandar,Nur Ain Izzati Mohd Zainudin,Soon Guan Tan. Journal of Environmental Sciences. 2011(05)
博士论文
[1]由高产木质纤维素酶的海洋微生物组成的双菌种固定化体系的构建及应用[D]. 陈慧英.浙江大学 2014
硕士论文
[1]海洋微紫青霉菌丝球的制备及其对染料吸附性能的研究[D]. 王明霞.浙江大学 2014
[2]生物质载体菌丝球的形成机制及脱色效能的研究[D]. 高敏.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3250862
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