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溴胺酸的生物降解及降解途径的研究

黄丽萍  
【摘要】: 溴胺酸是一种生产活性染料和酸性艳蓝的蒽醌型结构中间体,在其合 成和制备过程中产生大量的废水。这类废水具有颜色深、浓度大、化学好氧 量高、不易降解等特点,严重污染了环境。本文第一章通过有关文献的综述, 阐述了蒽醌类中间体及染料对环境的污染,重点介绍了生物法处理蒽醌类中 间体及染料废水的研究进展,从而明确了本文关于高效降解菌处理蒽醌染料 中间体的研究在理论和实际中的意义。 本文利用从活性污泥中筛选的高效降解菌HP3,考察了其降解溴胺酸 的动力学特性;通过对降解中间产物和最终产物的分析与测定,得出了菌体 作用下溴胺酸可能的降解途径;同时,对菌体胞外酶特性进行了研究。本论 文主要得出以下结论: 1、菌株HP3是一高效降解溴胺酸的菌株,经鉴定为动胶菌属;在最佳 降解条件下,溴胺酸浓度在200~1200mg/L时,其降解遵从负指数方程,溴 胺酸浓度大于1200mg/L时,降解受到显著的抑制;温度是影响菌体生长及 降解溴胺酸的最显著因素,建立了菌体比生长速率-温度和溴胺酸降解率-温 度曲线方程。 2、外加不同金属化合物、不同浓度NaCl、不同碳源或氮源对菌体降解 溴胺酸有不同程度的促进或抑制作用;葡萄糖和硫酸铵的同时加入对溴胺酸 的降解有协同作用,对葡萄糖和硫酸铵的加入量进行了优化。 3、动胶菌HP3作用下溴胺酸可能的降解途径为蒽醌环开裂生成中间产 物邻苯二甲酸,邻苯二甲酸被进一步降解;溴胺酸降解后的最终产物为2- 氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸钠和2,3-二羟基-5-溴苯磺酸钠。 4、动胶菌HP3分泌的胞外组成酶可使溴胺酸脱色,溴胺酸降解中间产 物邻苯二甲酸的降解场所在胞内;与邻苯二甲酸的降解相比,溴胺酸的脱色 是反应的控制步骤。 of 5、动胶菌HP3不能降解活性艳蓝KN.R、弱酸性绿GS及毛用活性蓝 HW.R等葱醒型染料,且染料的存在对菌体降解淇胺酸有不同程度的抑制作 用:动胶菌*P3可以降解卜氨基葱酮毛-磺酸钠、1,4-二羟基恳醒上-磺酸钠。 l人5,8-四羟基葛酮、葱酮及苯酚、邻苯二酚、苯胺、邻苯二甲酸等苯系化 合物,而不降解苯磺酸钠、对氨基苯磺酸钠;在溪胺酸、苯酚、邻苯二酚、 苯胺、邻苯二甲酸中,苯胺是动胶菌HP3的天然底物。 总之,通过本论文的工作,筛选并找到了一株高效降解澳胺酸的菌株, 对其降解滨胺酸的特性及降解途径进行了深入的研究,不仅在理论上有助于 诠释动胶菌与溪胺酸反应的实质,而且为该菌株处理溪胺酸等葱酿类染料中 间体的实际运用中操作参数的设计和选择提供依据。


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