氮雜環(huán)化合物是焦化、印染、農(nóng)藥等工業(yè)廢水中常見(jiàn)的有機(jī)污染物,是造成這類廢水難生物降解的主要原因,并且此類物質(zhì)中許多有致癌、致畸、致突變的性質(zhì),對(duì)環(huán)境和人體健康會(huì)產(chǎn)生潛在的危害,因此對(duì)氮雜環(huán)污染物進(jìn)行處理研究對(duì)于保護(hù)環(huán)境、維護(hù)人民群眾的身體健康具有重要意義。由于白腐菌降解污染物具有非專一性、徹底性、廣譜性及適用于固液兩種基質(zhì)等特點(diǎn),本文采用白腐菌處理技術(shù)對(duì)模擬廢水及實(shí)際焦化廢水中的氮雜環(huán)化合物進(jìn)行降解和治理研究,主要研究成果包括: (1)不同體系下白腐菌菌株特性分析 液體培養(yǎng)體系下,白腐菌Pleurotus sp.的最佳生長(zhǎng)和漆酶分泌條件是非緩沖體系起始pH5.0、搖瓶轉(zhuǎn)速為150rpm、裝液量為150mL/250mL。純木屑固體培養(yǎng)條件下白腐菌漆酶酶活達(dá)到更高,且出現(xiàn)多峰現(xiàn)象,而白腐菌在純玉米秸稈、純稻草秸稈固體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)更好。 (2)白腐菌在液體培養(yǎng)條件下對(duì)單基質(zhì)氮雜環(huán)化合物的去除及機(jī)理分析單基質(zhì)喹啉降解體系中,低濃度喹啉的白腐菌生物降解過(guò)程符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,而高濃度喹啉的白腐菌生物降解過(guò)程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型;在低濃度喹啉降解體系中,喹啉相對(duì)去除率與白腐菌漆酶酶活、生物量增長(zhǎng)速率具有較好的相關(guān)性,喹啉的最大相對(duì)去除率在白腐菌漆酶酶活達(dá)到最高、生物量增值最多時(shí)出現(xiàn)。單基質(zhì)吲哚降解體系中,白腐菌對(duì)吲哚的代謝過(guò)程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,吲哚去除率與白腐菌漆酶酶活具有較好的相關(guān)性。在合成培養(yǎng)基中,當(dāng)吲哚初始濃度增加到400mg/L時(shí),白腐菌的生長(zhǎng)和漆酶的分泌被完全抑制,吲哚在白腐菌的代謝過(guò)程中,首先在吡啶環(huán)的-2和-3位發(fā)生一步羰基化,然后在-2和-3位之間斷裂開(kāi)環(huán)。氨氮和苯酚的加入可促進(jìn)吲哚的降解,提高酶活的峰值和白腐菌的最大生物量增長(zhǎng)速率,同時(shí)使白腐菌的漆酶酶活峰值提前出現(xiàn)、白腐菌的生長(zhǎng)周期縮短。 (3)白腐菌在固體培養(yǎng)條件下對(duì)單基質(zhì)氮雜環(huán)化合物的去除 在稻草秸稈固體培養(yǎng)環(huán)境下,白腐菌BP能較高效率的去除氮雜環(huán)化合物,漆酶在降解氮雜環(huán)化合物的過(guò)程中起著比較重要的作用。 (4)白腐菌對(duì)共基質(zhì)氮雜環(huán)化合物體系的降解研究 吡啶與喹啉共存,表現(xiàn)為明顯的拮抗作用;喹啉、吡啶分別與吲哚共存,表現(xiàn)為協(xié)同作用。氨氮抑制了共基質(zhì)體系中喹啉的降解,而苯酚對(duì)喹啉的降解有促進(jìn)作用。對(duì)比單基質(zhì)氮雜環(huán)化合物降解體系,共基質(zhì)降解體系具有更高的白腐菌生物量增長(zhǎng)速率和漆酶酶活,同時(shí)白腐菌生長(zhǎng)和漆酶分泌的周期縮短。氨氮和苯酚能提高共基質(zhì)降解體系中白腐菌的漆酶分泌能力。 (5)白腐菌對(duì)實(shí)際焦化廢水中氮雜環(huán)化合物的降解研究 白腐菌可較快的去除實(shí)際焦化廢水中氮雜環(huán)化合物,喹啉的降解過(guò)程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),而吲哚的降解過(guò)程符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。2價(jià)Mg離子和2價(jià)Mn離子的加入,促進(jìn)了白腐菌的生長(zhǎng)和喹啉的降解。2價(jià)Cu離子能促進(jìn)白腐菌漆酶的分泌,但抑制白腐菌的發(fā)育。對(duì)比模擬廢水,實(shí)際焦化廢水中白腐菌漆酶分泌的啟動(dòng)速度滯后很多,白腐菌生物量增長(zhǎng)速率也低很多。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：X703;X172
【部分圖文】：

喹啉空白樣HPLC譜圖

合成培養(yǎng)基中喹啉經(jīng)白腐菌處理15d后HPLC譜圖

樣品的 GC/MS 譜圖推斷出，在喹啉之前出現(xiàn)的新峰為 2-羥基喹啉，且 2-羥基喹啉是喹啉降解過(guò)程中首先出現(xiàn)的代謝產(chǎn)物，Shukla[118]指出，2, 8-二羥基喹啉是假單胞菌降解喹啉過(guò)程中產(chǎn)生的第二階段代謝產(chǎn)物；3.7min 處出現(xiàn)的新峰峰值較 4.2min 處低，該物質(zhì)可能是 2-羥基喹啉進(jìn)一步的降解產(chǎn)物—二羥基喹啉類化合物；6.9min 處的新峰可能是喹諾酮類物質(zhì)[116, 117]，在經(jīng)歷苯環(huán)部分形成二羥基衍生物或喹諾酮類物質(zhì)之后降解開(kāi)環(huán)，最后得到無(wú)氮的降解產(chǎn)物。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 瞿晶晶;王玲;王曉書(shū);沈珊;任大軍;;白腐真菌對(duì)受喹啉污染模擬土壤的生物修復(fù)研究[J];環(huán)境污染與防治;2011年07期

2 王玲;陳旺生;鮑欣;羅晨;吳威;任大軍;;共基質(zhì)體系下漆酶介體系統(tǒng)降解氮雜環(huán)化合物的研究[J];環(huán)境污染與防治;2012年04期

3 蘭海青;李先國(guó);張婷;孫書(shū)文;;木質(zhì)素的生物降解及其對(duì)陸源有機(jī)碳指示作用的影響[J];海洋湖沼通報(bào);2012年01期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王黎明;高濃度苯酚焦化廢水生物強(qiáng)化處理技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2011年

2 鄧秀瓊;焦化廢水氮雜環(huán)化合物降解功能菌的分離、降解特性與代謝途徑研究[D];華南理工大學(xué);2011年

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 王高婕;黑孢漆斑菌產(chǎn)漆酶的研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2009年

2 夏芳;光催化氧化流化床深度處理焦化廢水尾水過(guò)程中有機(jī)組分變化的考察[D];華南理工大學(xué);2011年

3 瞿晶晶;白腐真菌對(duì)模擬土壤中含氮雜環(huán)類化合物的降解研究[D];武漢科技大學(xué);2011年

4 張秀杰;環(huán)糊精及其衍生物對(duì)白腐菌降解多環(huán)芳烴的影響[D];北京化工大學(xué);2009年

5 潘菲;睪丸酮叢毛單胞菌對(duì)土壤中甾體化合物的降解研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2010年

6 周思思;EK強(qiáng)化修復(fù)喹啉污染土壤及微波輻射處理喹啉尾水的研究[D];武漢科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2823125