脱水污泥中脱色偶氮染料功能菌
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摘要
近年来,随着印染与染料工业的发展,染料的数量和品种不断增多,由染料废水造成的污染呈增加的趋势,开发环境友好、高效、快速、低成本的染料废水处理方法是当前研究的热点。国内外常用的偶氮染料废水处理的方法可以分为物理法、化学法和生物法。传统的物化法虽然效果好,但较高的成本以及严重的二次污染,限制了其在实际中的应用,生物法以廉价、高效与环境友好等优势而广为应用。目前利用微生物处理偶氮染料废水的应用和研究居于首位,许多研究者致力于高效脱色偶氮染料微生物的筛选、分离和驯化[1-2]。本刊2014年第12期刊登了解井坤、花莉等的文章《脱水污泥中脱色偶氮染料功能菌群的驯化分离》[3]。作者以脱水污泥作为脱色偶氮染料功能菌群的新来源,经驯化分离获得降解混合偶氮染料的高效降解菌株若干,菌株所制备干粉也可在无外源碳源的条件下完全脱色金橙I,研究表明脱水污泥是耐胁迫工程菌株的理想种质来源。近年来该研究团队利用研究所得菌株,对脱水污泥处理不同偶氮染料废水的微生物群落结构进行了基于分子生物学的分析,得到了偶氮染料结构和功能群落结构组成的信息,研究结果表明偶氮染料结构同降解菌群落组成有对应关系,不同偶氮染料驯化下的混合微生物更倾向于形成以优势种群为主的特定微生物群落结构,而群落多样性在偶氮染料的脱色作用中不是主要因素[4];基于脱污污泥中分离得到的偶氮染料脱色菌种构建的聚氨酯泡沫固定化微生物体系,能够快速、反复用于偶氮染料废水的脱色[5]。由于实际偶氮染料废水的成分十分复杂,针对不同的偶氮染料废水构建特定的高效脱色微生物群落结构在实际中的应用有待进一步探究;其次本研究在固定化微生物的脱色过程中,采用的是较小的反应器,对于反应器放大后的脱色效果也需要进一步的研究。进行了脱色偶氮染料废水的微生物燃料电池体系的搭建和运行,证明分离株能够有效进行胞外电子传递,在脱色偶氮染料的同时实现产能资源化,同时说明脱水污泥也可作为保外电子呼吸菌的种质来源[6-7];在MFC同步脱色产电性能的研究中,虽然MFC加速了偶氮染料的脱色,但是其产电水平整体偏低,达不到有效利用水平,所以如何进一步提升产电能力从而到达有效利用水平也是亟待解决的问题。
引文
[1]Solis M,Solis A,Perez HI,et al.Microbial decolouration of azo dyes:a review[J].International Process Biochemistry,2012,47:1723-1748
[2]Hua L,Xie JK,Peng XY,et al.Advance in microbial decolorization and degradation of azo dyes[J].Journal of Northwest A&F University(Natural Science Edition),2015,43(10):103-113(in Chinese)花莉,解井坤,彭香玉,等.微生物对偶氮染料脱色降解的研究进展[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2015,43(10):103-113
[3]Xie JK,Zhu C,Hua L.The function flora of decolorizing azo dyes acclimated and separated from dewatered sludge[J].Microbiology China,2014,41(12):2432-2441(in Chinese)解井坤,朱超,花莉.脱水污泥中脱色偶氮染料功能菌群的驯化分离[J].微生物学通报,2014,41(12):2432-2441
[4]Hua L,Xie JK,Yi WJ,et al.The exploration of the relationship between azo dyes and microbial community structure[J].Journal of Shaanxi University of Science&Technology,2015,33(3):1-6(in Chinese)花莉,解井坤,易维洁,等.微生物群落结构与偶氮染料之间对应关系的研究[J].陕西科技大学学报:自然科学版,2015,33(3):1-6
[5]Shi Q,Zhu C,Yang B.Decolorization of azo dyes by polyurethane foam immobilized bacteria[J].Journal of Shaanxi University of Science&Technology,2015,33(6):27-32(in Chinese)师奇,朱超,杨冰.聚氨酯泡沫固定化菌脱色偶氮染料废水的研究[J].陕西科技大学学报:自然科学版,2015,33(6):27-32
[6]Zhu C,Xie JK,Gao J,et al.Study on the rapid treatment of azo dye-bearing wastewater with microbial fuel cells[J].Industrial Water Treatment,2015,35(8):62-65(in Chinese)朱超,解井坤,高静,等.微生物燃料电池快速处理含偶氮染料废水的研究[J].工业水处理,2015,35(8):62-65
[7]Zhu C,Xie JK,Yi WJ,et al.The effect of soluble microbial product on the decoloration and concomitant electricity recovery of azo dye containing wastewater[J].Journal of Shaanxi University of Science&Technology,2015,35(1):36-41(in Chinese)朱超,解井坤,易维洁,等.可溶性微生物产物对偶氮染料废水脱色及产电性能的影响[J].陕西科技大学学报:自然科学版,2015,35(1):36-41
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