醌化合物强化偶氮染料的生物脱色_方连峰

中国环境科学2007,27(2)：174~178ChinaEnvironmentalScience醌化合物强化偶氮染料的生物脱色方连峰,王竞*,周集体,李丽华,吕红(大连理工大学环境与生命学院,辽宁大连116023)摘要：考察了醌还原菌群利用氧化还原介质对偶氮染料脱色的强化作用.结果表明,该菌群以AQDS(2,6-二磺酸蒽醌)作为氧化还原介质可强化多种偶氮染料的生物脱色,其中,对活性艳红KE-3B脱色的适宜条件为pH6~9;外加葡萄糖浓度0.05%~0.10%;AQDS浓度10~100mg/L;染料起始浓度≤600mg/L.在此条件下,最大脱色率约为90%,达到最大脱色率的时间<18h.该菌群能以多种蒽醌染料中间体作为氧化还原介质强化偶氮染料活性艳红KE-3B的生物脱色.关键词：醌还原菌群；氧化还原介质；偶氮染料；强化；脱色中图分类号：X172文献标识码：A文章编号：1000-6923(2007)02-0174-05Biologicaldecolourzationquinonecompoundenhancingazodyes.FANGLian-feng,WANGJing*,ZHOUJi-ti,LILi-hua,LUHong(SchoolofEnvironmentalandBiologicalScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023,China).ChinaEnvironmentalScience,2007,27(2)：174~178Abstract：Enhancedactionofazodyesdecolourzationbyquinone-reducingcommunityusingredoxmediatorswasinspected.Thisbacteriumcommunitycouldenhancethebio-decolourizationofmanykindsofazodyesusingAQDS(2,6-dioulfonicacidanthracenequinine)asaredoxmediator,inwhichtheadaptableconditionsofactiveRedKE-3BwerepH6~9;extraaddedglucoseconcentration0.05%~0.10%;AQDSconcentration10~100mg/Landdyeinitialconcentration≤600mg/L.Undertheseconditions,themaximaldecolourizationratewasabout90%,thetimeofreachingthemaximaldecolourizationratewas<18h.Meanwhile,itwasfoundthatthecommunitycouldenhancebiologicaldecourizationofazodyeactiveredKE-3Busingmanyanthraquinonequininedyesintermediateasredoxmediator.Keywords：quinone-reducingcommunity；redoxmediators；azodye；enhance；decolourization染料工业废水一般采用厌氧-好氧工艺处理[1].其中,有关偶氮染料降解微生物的筛选、脱色条件、降解机理,以及偶氮还原酶的特性等研究已有报道[1-2].研究表明,偶氮染料经过厌氧阶段处理可提高其后续好氧可生化性[1-3].然而,多数偶氮染料脱色菌在厌氧条件下,代谢速率缓慢、厌氧效率低.因此,厌氧阶段的脱色速率成为偶氮染料完全生物降解的限速步骤.研究发现,2,6-二磺酸蒽醌(AQDS)可大幅度提高污染物的厌氧生物转化[3-5],Stolz研究组[6-8]还提出了在氧化还原介质存在下胞外还原偶氮化合物的细胞反应模型,认为蒽醌类化合物被细胞膜上的还原酶还原产生氢醌后,可通过纯化学氧化还原反应还原偶氮染料,这种生物-化学组合的还原机理对偶氮染料的脱色有显著的加速作用.但水溶性氧化还原介质会随出水而流失,造成二次污染.本研究通过考察醌还原菌群利用不同氧化还原介质强化偶氮染料的生物脱色,旨在发现更具应用前景的氧化还原介质.1材料与方法1.1材料与仪器菌群以大连市西山水库黑色底泥、大连石油七厂废水处理二沉池厌氧污泥、黑狮啤酒厂废水处理厌氧池污泥,以及大连环境工程设计研究所3R反应器厌氧段污泥的混合物为种源,活化过夜.培养基组成为(g/L)NH4Cl1.0,KH2PO40.5,K2HPO40.6,MgCl2⋅6H2O0.2,CaCl2⋅2H2O0.05.Na2