Burkholderia Vietnamiensis对废水中结晶紫的降解

【摘要】印染废水中所含的许多残余染料及其降解产物,具有致癌、致畸、致突变等作用,造成潜在的环境危害,会对动植物及人类健康构成极大的威胁。因此,如何发展高效且低成本的方法处理染料废水,受到了广大环保专家学者们的广泛关注。本论文从福州某印染厂活性污泥中分离筛选出1株对结晶紫染料有强脱色能力的菌株,根据其形态学特征和生理生化鉴定以及16SrRNA基因序列分析,鉴定为BurkholderiaVietnamiensisC09V。在振荡培养条件下对该菌株的脱色降解特性进行了研究,结果表明,菌株C09V的最佳碳源为葡萄糖；最佳氮源为KNO3;最适脱色初始pH为5.0；最佳菌投加体积分数为5%(v/v)；最适脱色温度为35℃；在最适脱色条件下脱色36h,该菌株对30.0mg/L结晶紫脱色率可达到96.1%。金属离子Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)可加速结晶紫的降解,而加入Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)会影响菌株对结晶紫的降解。菌株C09V对结晶紫的降解符合伪一级反应的动力学特征,紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)可用来鉴定降解产物的分子结构,紫外光谱的分析结果表明由于氨基的脱落,结晶紫在588nm处的特征吸收峰逐渐消失,红外光谱分析结果表明苯环被打开,有新的化合物形成。菌株BurkholderiavietnamiensisC09V在好氧条件下培养72h后,对结晶紫浓度为40.4mg/L的实际废水的脱色率可达到91.1%为了提高菌株对结晶紫的降解速率,将菌株BurkholderiaVietnamiensisC09V包埋在PVA-SA-Kaolin小球中作为降解结晶紫的生物材料。在30℃,pH为5.0的培养基中脱色30h后,固定化小球对结晶紫的脱色率高达98.6%,而游离菌的脱色率仅为94.0%。动力学研究结果表明：无菌的固定化小球对结晶紫的吸附符合伪二级反应的动力学特征,而固定化菌对结晶紫的降解符合一级动力学方程,固定化小球的对结晶紫降解是先吸附后降解的过程。菌体包埋固定化前后小球表面形态(环境扫描电镜)ESEM扫描比较,发现菌体被很好的固定在小球内部及表面,可推断固定化小球的孔隙结构加快了培养基中的物质从环境中到作用中心(菌体)之间的传质速率,加速了对结晶紫的降解。固定化小球在重复利用后能够保持高机械强度和生理稳定性,且对结晶紫的降解效率维持稳定,重复利用10次后降解效率依然可达到91.1%,这些结果说明利用固定化生物材料生物降解结晶紫是一种具有潜力的方法。
【作者】程迎；
【导师】陈祖亮；甘莉；
【作者基本信息】福建师范大学，环境工程，2012，硕士
【关键词】结晶紫；生物降解；BurkholderiaVietnamiensisC09V；动力学；固定化；

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