【摘要】：難降解有機(jī)廢水難以被有效且低成本處理,但白腐真菌因能降解多種難降解有機(jī)污染物而在此類廢水治理中有巨大的應(yīng)用潛力。然而,白腐真菌反應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的連續(xù)運(yùn)行。課題組前期基于脈管載體和蒸籠反應(yīng)器構(gòu)建出好氧絲狀生物膜,首次實(shí)現(xiàn)了在開(kāi)放體系下對(duì)于垃圾滲濾液和焦化廢水的長(zhǎng)期連續(xù)處理,但尚未考察白腐真菌好氧絲狀生物膜在上述廢水中的連續(xù)生長(zhǎng)機(jī)制。針對(duì)此問(wèn)題,本論文考察了P.chrysosporium好氧絲狀生物膜的形成和在反應(yīng)器內(nèi)的連續(xù)生長(zhǎng)過(guò)程,結(jié)果表明:·在掛膜階段,P.chrysosporium孢子能夠附著到脈管載體的細(xì)纖維絲中,繼而萌發(fā)生長(zhǎng),最終形成覆蓋于載體表面的好氧絲狀生物膜;·在P.chrysosporium好氧絲狀生物膜投加到蒸籠反應(yīng)器中,生物膜著色,表明其首先對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附;另外,其連續(xù)合成木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(Lip)降解廢水中的COD和氨氮。這表明:P.chrysosporium好氧絲狀生物膜進(jìn)行了吸附-降解-生長(zhǎng)的過(guò)程;·在垃圾滲濾液和焦化廢水處理中,P.chrysosporium好氧絲狀生物膜的外膜會(huì)被撕裂并且成片脫落,但固定于載體細(xì)纖維絲中的內(nèi)膜繼續(xù)存在于載體細(xì)纖維絲中,繼續(xù)生長(zhǎng),再次形成P.chrysosporium好氧絲狀生物膜的新外膜,增加P.chrysosporium好氧絲狀生物膜厚度。隨后,新形成的外膜又會(huì)出現(xiàn)撕裂和脫落�；诖�,論文提出基于脈管載體構(gòu)建的P.chrysosporium好氧絲狀生物膜能夠在難降解有機(jī)廢水中連續(xù)生長(zhǎng)的機(jī)制:P.chrysosporium好氧絲狀生物膜的外膜脫落-內(nèi)膜向外生長(zhǎng)形成新外膜-新外膜再脫落-內(nèi)膜再次生長(zhǎng)的循環(huán)生長(zhǎng)過(guò)程,即脫落-外推式生長(zhǎng)的循環(huán)生長(zhǎng)機(jī)制。連續(xù)生長(zhǎng)的實(shí)現(xiàn)可歸因于:(1)脈管載體,其上的好氧絲狀生物膜可以從載體內(nèi)和載體外雙向向膜供應(yīng)氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)膜的連續(xù)生長(zhǎng);(2)蒸籠反應(yīng)器,其可實(shí)現(xiàn)P.chrysosporium好氧絲狀生物膜的分層和靜止培養(yǎng),減少對(duì)膜的破壞;(3)序批式的運(yùn)行方式,其可以減少其它微生物和代謝物等對(duì)膜的干擾。
【圖文】：

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文21.1白腐真菌及木質(zhì)素降解酶系1.1.1白腐真菌白腐真菌具有分泌木質(zhì)素降解酶系的能力，其好氧菌絲能夠進(jìn)入木質(zhì)細(xì)胞腔內(nèi)，進(jìn)一步造成木質(zhì)腐朽腐爛。對(duì)于白腐真菌這一概念的正確理解有兩點(diǎn)：第一，白腐真菌是從功能上對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的描述，并不是從生物學(xué)上的分類的概念；第二，白腐真菌是包含一系列能夠降解木質(zhì)素的真菌物種，，主要包括擔(dān)子菌和一些相關(guān)物種。白腐真菌的種類非常之多，能夠分布在多種菌屬之中。其中，黃孢原毛平革菌（PhanerochaetechrysosporiumBurdsal）為白腐真菌的典型菌種，是研究者關(guān)注最多的菌種。黃孢原毛平革菌（P.chrysosporium）具有發(fā)達(dá)的菌絲，對(duì)污染物具有很強(qiáng)的降解能力[9]。在環(huán)境中，白腐真菌能夠有效地將木質(zhì)素分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)——CO2和H2O。本論文的研究中，選用黃孢原毛平革菌（P.chrysosporium）為研究菌株。1.1.2白腐真菌木質(zhì)素降解酶系白腐真菌降解環(huán)境中污染物質(zhì)主要是通過(guò)其分泌產(chǎn)生的胞外酶——木質(zhì)素過(guò)氧化物酶系來(lái)實(shí)現(xiàn)的。白腐真菌代謝產(chǎn)生的木質(zhì)素過(guò)氧化物酶系主要包括兩類酶系：第一類為過(guò)氧化氫產(chǎn)生酶系；第二類為木質(zhì)素氧化酶系[9]。其中木質(zhì)素氧化酶系包括三種：木質(zhì)素過(guò)氧化物酶（LiP）、錳過(guò)氧化物酶（MnP）和漆酶（Lac）。圖1-1白腐真菌木質(zhì)素降解酶系統(tǒng)Fig.1-1ThelignindegradingenzymesystemofWhite-rotfungi

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4Ⅱ。MnP和H2O2發(fā)生反應(yīng)生成H2O和MnPI，在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，底物Mn(II)能夠?qū)nPI和MnPII還原，自身被氧化生成Mn(Ⅲ)；這種氧化態(tài)的Mn離子—Mn(Ⅲ)再去氧化機(jī)底物，以下重點(diǎn)介紹MnP的催化氧化過(guò)程。圖1-2LiP催化氧化機(jī)理Fig.1-2LiPcatalyticoxidationmechanismMnP的催化循環(huán)可以表述如下：MnP+H2O2→MnPⅠ+H2OMnPⅠ+Mn(Ⅱ)→MnPⅡ+MnP(Ⅲ)MnPⅡ+Mn(Ⅱ)→MnP+MnP(Ⅲ)+H2O此外，MnP的催化循環(huán)過(guò)程還可以見(jiàn)圖1-3所示：圖1-3MnP催化氧化機(jī)理Fig.1-3MnPcatalyticoxidationmechanism
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X172;X703

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