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Biosorption of crystal violet and malachite green by Rhodotorula graminis Y-5.

禾本红酵母Y-5对结晶紫、孔雀石绿的吸附



全 文 :禾本红酵母 Y鄄5 对结晶紫、孔雀石绿的吸附*
胡摇 容1 摇 黄剑波2 摇 杨洲平1 摇 程子彰1 摇 靖德军1 摇 黄乾明1**
( 1四川农业大学生命科学与理学院, 四川雅安 625014; 2四川农业大学动物医学院, 四川雅安 625014)
摘摇 要摇 研究了培养时间、初始 pH、温度对禾本红酵母 Y鄄5 吸附结晶紫、孔雀石绿的影响,并
对吸附剂的解吸和循环利用等进行考察.结果表明: 在染料浓度为 50 mg·L-1、pH 7. 0、摇床
转速 150 r·min-1、30 益、吸附 10 h 时,红酵母对结晶紫、孔雀石绿的吸附率分别达峰值,为
93. 8%和 87. 7% ;解吸后的菌体对结晶紫、孔雀石绿的吸附率分别为 85. 5%和 78. 5% ,说明
菌体对染料的吸附是可逆的,循环利用效果良好,菌体可再生和循环利用;禾本红酵母 Y鄄5 对
结晶紫、孔雀石绿的脱色机理为吸附作用,染料多被吸附在红酵母表面的羟基( 鄄OH)上,其吸
附染料快速、高效、可逆,在染料废水处理上具有潜在的应用价值.
关键词摇 禾本红酵母摇 结晶紫摇 孔雀石绿摇 生物吸着
文章编号摇 1001-9332(2011)12-3293-07摇 中图分类号摇 X5摇 文献标识码摇 A
Biosorption of crystal violet and malachite green by Rhodotorula graminis Y鄄5. HU Rong1,
HUANG Jian鄄bo2, YANG Zhou鄄ping1, CHENG Zi鄄zhang1, JING De鄄jun1, HUANG Qian鄄ming1
( 1College of Biology and Science, Sichuan Agricultural University, Ya爷an 625014, Sichuan, Chi鄄
na;2College of Veterinary Medicine, Sichuan Agricultural University, Ya爷an 625014, Sichuan, Chi鄄
na) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(12): 3293-3299.
Abstract: With a shaker, this paper studied the characteristics of the biosorption of crystal violet
and malachite green by Rhodotorula graminis Y鄄5 under different adsorption time, initial pH, and
temperature, as well as the desorption and recycling use of the dyes. The biosorption of crystal vio鄄
let and malachite green by R. graminis Y鄄5 had the peaks (93. 8% and 87. 7% , respectively) at
pH 7. 0, dye concentration 50 mg·L-1, 150 r·min-1, 30 益, and lasting 10 hours. After desorp鄄
tion, the biosorption rate of crystal violet and malachite green by R. graminis was 85郾 5% and
78郾 5% , respectively, indicating that the biosorption of crystal violet and malachite green was re鄄
versible, and the recycling use of the dyes by R. graminis was quite good, i. e. , the dyes were re鄄
newable and could be recycled. Biosorption could be the mechanism of the decolorization of the
dyes. The dyes were mostly adsorbed on the R. graminis surface -OH. The adsorption process was
fast, efficient, and reversible, suggesting that R. graminis had a high potential for waste water
treatment.
Key words: Rhodotorula graminis; crystal violet; malachite green; biosorption.
*四川省教育厅重点科研项目(08ZA053)和四川农业大学科技创新
基金项目(0731200)资助.
**通讯作者. E鄄mail: hqming@ sicau. edu. cn
2011鄄03鄄29 收稿,2010鄄08鄄30 接受.
摇 摇 结晶紫、孔雀石绿具有广谱抗寄生虫等功
效[1],在水产养殖中广泛用作杀虫剂和预防水霉
剂[2-3] .其在生物体内可分别代谢为无色结晶紫和
无色孔雀石绿.由于其母体化合物和代谢物均具有
潜在的致突变、致畸和致癌性[4-5],结晶紫、孔雀石
绿被美国及欧盟成员国禁止使用于养殖业. 我国于
2002 年也将孔雀石绿等列为禁药[5],但是由于其抗
菌效果好,价格便宜等,不少养殖业户仍在违规使
用.这两类染料使用后不仅在养殖鱼类体内造成残
留,严重影响产品质量和出口贸易,而且对水体环境
造成污染并在水底泥中富集残留[6] . 它们均属于三
苯甲烷类染料,难以生物降解[7],因此寻找对这类
染料新的处理方法已成为人们关注的热点[8-9] .
生物法是一种经济、有效的废水处理方法,是处
理染料废水的主要方法.近年来,染料的真菌脱色越
来越受到人们的重视,大量真菌,包括白腐真菌、霉
菌、酵母菌等被发掘用于染料的脱色与降解[10] . 已
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 12 月摇 第 22 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2011,22(12): 3293-3299
有文献报道利用微生物处理结晶紫、孔雀石绿染料
废水,但是多采用活菌体,主要在无菌条件下进
行[11-13],多集中在对它们的生物降解上. 无色结晶
紫和无色孔雀石绿是这两种染料的代谢产物,其毒
性及稳定性较母体化合物更强[14],用生物降解法处
理这两种染料是否会带来更为严重的污染值得深
究.生物吸附法多使用死菌体进行吸附,与生物降解
法相比,在吸附过程中不需营养源供应,不会受到水
中毒物和冲击负荷的影响,具有可循环使用[15]、无 /
少二次污染、可回收目标物等优点,因而受到广大研
究者的普遍关注[16-17] .
目前对禾本红酵母的研究主要集中在产脂
肪[18]、类胡萝卜素[19]等方面,尚未见其染料脱色方
面的研究报道.本研究用灭活禾本红酵母 Y鄄5 作为
生物吸附剂处理结晶紫、孔雀石绿等代表性三苯甲
烷类染料,初步探究了此生物吸附剂的吸附效果、影
响因素及吸附机理,旨在为处理这类染料污水提供
新的解决方法,也为寻找用于水污染物处理的优良
生物吸附剂提供参考.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料
供试禾本红酵母(Rhodotorula graminis) Y鄄5 由
四川农业大学生命科学与理学院化学生物学试验室
分离、鉴定、命名和保存.结晶紫、孔雀石绿购置于天
津亚东化工染料厂,其结构式如图 1 所示.试验所用
染料废水为模拟染料废水,按文献[20]进行配制.
试验用培养基同文献[18].
主要仪器:ZD鄄2 型 pH 计(上海大普仪器有限
公司);GHP鄄9050 型隔水式恒温培养箱(上海齐欣
科学仪器有限公司);TGL鄄16G 型高速离心机(上海
安亭科学仪器厂);UV鄄2102PCS型紫外鄄可见分光光
度计(上海仪器有限公司);MAGNAIR鄄560 傅立叶
红外光谱仪(美国 Nicolet公司).
图 1摇 结晶紫(A)、孔雀石绿(B)的结构式
Fig. 1摇 Chemical structure of crystal violet (A) and malachite
green (B)郾
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 生物吸附剂的制备摇 禾本红酵母 Y鄄5 的培养
方法参照文献[18],收获菌体后,于 121 益灭活 20
min,5000 r·min-1离心 10 min,去除上清,再用超纯
H2O清洗菌体 3 次,离心,滤纸吸干表面水分,冰箱
保存备用.
1郾 2郾 2 生物吸附的影响因素试验摇 取 0郾 5 g 生物吸
附剂,加到浓度为 50 mg·L-1的 50 mL染料废水中,
同时以不加吸附菌体的空白染料溶液作为对照,30
益、150 r·min-1震荡吸附. 不同时刻取样,离心,测
定上清液的吸光度值,研究时间对吸附影响;用 1
mg·L-1的 HCl 或 NaOH 调节染料溶液的初始 pH
分别为 2郾 0、3郾 0、5郾 0、7郾 0、9郾 0 和 10郾 0,在最佳吸附
时刻取样,研究 pH对吸附的影响;调节染料溶液初
始 pH为上述试验的最佳吸附 pH,其他条件保持不
变,控制摇床的温度分别为 25 益、30 益、35 益、40
益和 45 益,研究温度对吸附的影响.
1郾 2郾 3禾本红酵母 Y鄄5吸附染料的解吸附及再利用试
验摇 取 0郾 5 g 生物吸附剂,加到浓度为 50 mg·L-1、
pH 7郾 0的 50 mL 染料废水中,于 30 益、150 r·min-1
条件下振荡吸附;10 h 后,将吸附有染料的菌体用
10 mL乙醇在常温下解吸 30 min,然后测定上清液
的吸光度值,按文献[21]计算解吸率. 再将菌体加
入到与前次相同的染料废水中,进行禾本红酵母菌
株 Y鄄5 的二次吸附研究.
1郾 2郾 4 禾本红酵母 Y鄄5 的循环利用试验 摇 取 0郾 5 g
生物吸附剂,加到浓度为 50 mg·L-1、pH 7郾 0 的 50
mL染料废水中,于 30 益、150 r·min-1条件下振荡
吸附;10 h后,离心得菌体,直接加到与前次相同的
染料废水中,循环 3 次,观察、测定红酵母的循环利
用情况.
1郾 2郾 5 禾本红酵母 Y鄄5 吸附孔雀石绿、结晶紫能力
的测定摇 采用比色法[21],取一定量上清液,在 10000
r·min-1下离心 5 min,取上清液测定其吸光度(结
晶紫 姿max =589 nm,孔雀石绿 姿max = 617 nm),重复 3
次.按照公式计算吸附率:P = (A0 -At) / A0 伊100% .
其中:P为吸附率;At为吸附后溶液的吸光度;A0为
不加生物吸附剂的染料溶液的吸光度.
1郾 3摇 数据处理
试验数据采用 Microsoft Excel 2003 和 Origin
7郾 0 分析软件进行处理;用 SPSS 13郾 0 软件分析显著
性差异,Duncan法检验, 琢=0郾 05.
4923 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
2摇 结果与分析
2郾 1摇 时间对吸附的影响
在不同时刻取样、测定,考察禾本红酵母 Y鄄5 对
染料的吸附情况,结果如图 2、图 3 所示.
由图 2 可以看出,吸附时间对灭活禾本红酵母
Y鄄5 吸附染料有较大的影响. 禾本红酵母 Y鄄5 灭活
菌体在前 3 h内能够快速地吸附两种染料,在 2 min
至 10 h内,其对孔雀石绿的吸附率迅速增大,而对
结晶紫的吸附在 2 min 内就比较大. 随着时间的延
长,吸附率也有所增加,在 10 h 时其对结晶紫、孔雀
石绿的吸附率分别达到峰值(93郾 8%和 87郾 7% );10
h后,两种染料的吸附率都有所降低.说明 10 h为最
佳吸附时刻,后续试验采用此时刻取样检测.
10 h时,灭活禾本红酵母对结晶紫、孔雀石绿
的吸附效果如图 3 所示,从中可以看到,经过禾本红
酵母处理后,染料色度明显降低.
2郾 2摇 pH对吸附的影响
调节染料溶液的初始 pH、150 r·min-1、30 益
条件下吸附 10 h.由图 4 可以看出,pH对结晶紫、孔
图 2摇 时间对吸附的影响
Fig. 2摇 Effects of time on biosorption.
A:结晶紫 Crystal violet; B:孔雀石绿 Malachite green. 不同小写字母
表示差异显著(P<0郾 05) Different small letters meant significant differ鄄
ence at 0郾 05 level. 下同 The same below.
图 3摇 禾本红酵母 Y鄄5 对结晶紫、孔雀石绿的吸附效果
Fig. 3摇 Biosorption effect of Rhodotorula graminis Y鄄5 on crystal
violet and malachite green.
雀石绿吸附均有显著影响.随着 pH 的升高,吸附率
均先增大后变小,说明中性条件有利于红酵母对结
晶紫、孔雀石绿的吸附,过酸和过碱的吸附环境则对
吸附不利. pH = 7郾 0 为最佳吸附 pH,红酵母对染料
的吸附率达到最大. 其中对结晶紫的吸附率达
94郾 1% ,对孔雀石绿的吸附率为 89郾 0% .
2郾 3摇 温度对吸附的影响
调节染料溶液的 pH为 7郾 0,控制摇床温度,150
r·min-1,吸附 10 h.由图 5 可以看出,温度对吸附也
有较大的影响.在 30 益时吸附效果最好,红酵母对
结晶紫、孔雀石绿的吸附率分别达到 93郾 6% 和
88郾 7% .随着温度的升高,二者的吸附率都是先增大
后变小.整体而言,吸附剂对染料的吸附在 25 益 ~
30 益之间效果较好,吸附率在 80%以上;温度过高,
吸附效果则较差.
2郾 4摇 禾本红酵母 Y鄄5 的解吸附及再利用
将吸附有染料的灭活菌体用乙醇进行解吸,并
将菌体进行二次利用,结果如图 6 所示.吸附了染料
的禾本红酵母 Y鄄5 在乙醇中解吸 30 min,对结晶紫、
孔雀石绿解吸率分别为 78郾 1%和 58郾 3% .加入乙醇
后,解吸附体系温度明显升高,说明解吸过程是放热
的.解吸后菌体对结晶紫、孔雀石绿的吸附率分别为
图 4摇 pH对吸附的影响
Fig. 4摇 Effects of pH on biosorption.
图 5摇 温度对吸附的影响
Fig. 5摇 Effects of temperature on biosorption郾
592312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 胡摇 容等: 禾本红酵母 Y鄄5 对结晶紫、孔雀石绿的吸附摇 摇 摇 摇 摇 摇
85郾 5%和 78郾 5% .说明该吸附剂对这两种染料易于
吸附也易于解吸,解吸后的红酵母仍具有良好的二
次吸附能力,能够实现再生,重新被利用.
2郾 5摇 禾本红酵母 Y鄄5 的循环利用
将吸附有染料的红酵母不经过任何处理,直接
进行重复利用(图 7),结果表明,随着红酵母利用次
数的增加,其对染料的吸附率逐次下降.这是因为每
投入下一次利用的红酵母,本身已经吸附有大量的
染料;而且随着吸附次数的增加,红酵母灭活菌体在
染料废水中浸泡的时间加长,其细胞表面结构可能
有所改变.整体而言,红酵母的 4 次循环利用效果比
较好,对结晶紫、孔雀石绿的第 2 次吸附率分别为
82郾 3%和 74郾 6% ,第 3 次吸附率分别为 67郾 0% 和
54郾 3% ,效果仍然可观,说明此种生物吸附剂可以有
限次地循环利用.
2郾 6摇 染料溶液的紫外鄄可见光谱分析
将灭活的禾本红酵母 Y鄄5 处理 10 h 后的染料
溶液于 5000 r·min-1离心 10 min后,取上清液进行
200 ~ 800 nm紫外可见吸收扫描. 为了更好地分析
处理后的染料溶液,以经过有活性的禾本红酵母处
图 6摇 禾本红酵母 Y鄄5 对染料的解吸附及再利用
Fig. 6摇 Desorption and re鄄use of Rhodotorula graminis Y鄄5.
玉:解吸率 Desorption rate; 域吸附率 Adsorption rate.
图 7摇 禾本红酵母 Y鄄5 的多次循环利用
Fig. 7摇 Multiple recycling of Rhodotorula graminis Y鄄5郾
理后的染料上清液以及未经过任何处理的染料溶液
作为对照,结果见图 8.
由图 8 可以看出,结晶紫在可见光区 589 nm和
紫外光区 249 和 302 nm处都有吸收,这些吸收带是
结晶紫的特征吸收峰,其中可见光区吸收最强.经过
灭活禾本红酵母 Y鄄5 处理后,结晶紫的各吸收峰位
置基本不变,只是强度减弱很多,说明 Y鄄5 对结晶紫
有较大的脱色作用.而经过有活性的禾本红酵母 Y鄄
5 处理后,结晶紫吸收峰发生明显变化,589 nm处吸
收峰几乎消失,而位于紫外光区 220 ~ 320 nm 处的
吸收峰也减弱,并且 249 和 302 nm 处的吸收峰消
失,分别向短波方向发生偏移,即蓝移到 254 和 372
nm处,说明在菌体作用下结晶紫结构发生显著变
化[22],发色基团已经被破坏,共轭体系被打破[23] .
有生物活性的禾本红酵母对结晶紫的脱色率在 2 h
内几乎达到 100% ,猜测这种高效的染料强去除作
用除了类似灭活红酵母的吸附作用外,还有降解作
用[22] .
孔雀石绿在 617 nm处吸收峰最大,且是其特征
吸收峰,另外在 253 和 370 nm处也分别有吸收峰存
在.经过灭活禾本红酵母 Y鄄5 处理后,孔雀石绿的各
吸收峰位置基本不变,只是强度减弱,其对孔雀石绿
有较强的吸附作用.经活菌处理后,孔雀石绿其吸收
曲线除了特征吸收峰消失之外,另外两个峰没有发
图 8摇 染料的紫外鄄可见吸收光谱
Fig. 8摇 UV鄄visible spectra of different dyes.
玉:空白染料溶液 Untreated dye solution; 域:红酵母处理的染料溶液
Dye solution treated by Rhodotorula graminis; 芋:灭活红酵母处理的染
料溶液 Dye solution treated by died Rhodotorula graminis郾
6923 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
生明显变化,只是 253 nm 处的吸收峰略微紫移至
251 nm,并且吸收减弱,吸光度略微发生偏移说明孔
雀绿有降解,部分结构发生了变化,而后变化结构没
有被进一步降解,只是量的变化[22] . 有活性的禾本
红酵母仍能在 2 h内将色度较深的孔雀石绿脱色至
近乎无色.
2郾 7摇 禾本红酵母菌体的红外光谱分析
将灭活禾本红酵母 Y鄄5 处理过的染料溶液于
5000 r·min-1,离心 10 min 后,取部分菌体烘干,用
KBr压片法进行红外光谱分析,以未吸附染料的灭
活红酵母作为对照.灭活红酵母吸附孔雀石绿、结晶
紫前后的红外光谱变化如图 9 所示. 由于生物吸附
剂所含组分复杂,要准确地区分所表现的红外吸收
十分困难.由图 9 可以看出,在整个吸收波范围内均
有明显的吸收,使得某些峰未能体现出来,且一些不
太灵敏的吸收峰被掩盖.
从图 9a 可以看出,禾本红酵母在 3500 ~ 3100
cm-1有一较强、宽的吸收带,最大吸收在 3290郾 27
cm-1左右,是由 O鄄H 与 N鄄H 的伸缩振动引起的. 吸
附染料后,此吸收峰紫移至 3446郾 40 cm-1 (图 9b、
c).在 2930 ~ 2856 cm-1周围的吸收带为烷基的振动
吸收,2929 cm-1处的吸收峰为 CH2的不对称伸缩振
动,吸附染料后,有轻微的蓝移,2854 cm-1处的吸收
峰为 CH2的对称伸缩振动,1455 cm-1处的吸收峰为
CH3和 CH2的弯曲振动峰;1747 cm-1处的吸收峰可
能是由于质子化的羧基或酯类基团上的C=O的伸
缩振动引起[24],吸附染料后都没有变化.
蛋白质是细胞的主要成分之一,1654 cm-1处的
图 9摇 不同处理菌体红外光谱图
Fig. 9摇 Fourier transformed infrared specta under different treat鄄
ments.
a)灭活禾本红酵母 Died Rhodotorula graminis; b)吸附有结晶紫的灭
活禾本红酵母 Crystal violet exposed died Rhodotorula graminis; c)吸附
有孔雀石绿的灭活禾本红酵母 Malachite green exposed died
Rhodotorula graminis.
吸收峰为酰胺玉带,是 C=O的伸缩振动;1540 cm-1
处的吸收峰是酰胺域带,是 N鄄H 的弯曲振动和 C鄄N
的伸缩振动,1240 cm-1是酰胺芋带,是 C鄄N 的伸缩
振动和 N鄄H 的弯曲振动引起的,可能还有 P = O 与
C=S的伸缩振动或羰基 C=O的伸缩振动的贡献,其
中前 2 个峰是蛋白质的特征谱带[25] . 1395 cm-1处中
等强度的吸收归属于羧基鄄COOH 的对称伸缩振动;
1379 cm-1谱带说明了叔胺或磺胺的存在[26] .禾本红
酵母吸附染料后,这些峰的位置基本没有发生变化,
但是有所改变,表明蛋白质的氨基鄄NH 和其他分子
的叔胺或磺胺基团也存在一定的吸附染料的作用.
1200 ~ 940 cm-1之间出现的强且复杂的谱带归属于
醚和碳水化合物中的 C鄄O伸缩振动,1080 cm-1处的
吸收峰可被选择作为反映这些物质在此波数范围内
的吸收点,吸附染料后,有略微的蓝移.
由图 9 可见,染料主要被吸附在禾本红酵母表
面的羟基鄄OH上,蛋白质的氨基鄄NH 和其他分子的
叔胺或磺胺基团以及 C鄄O 等也存在一定的吸附染
料的作用.
3摇 讨摇 摇 论
选育和培养高效降解染料的工程菌,一直是微
生物处理染料废水达到脱色目标的重要发展方向.
本试验表明,有活性的禾本红酵母 Y鄄5 对这类染料
有降解作用,并且在 2 h 内对染料的脱色可达到
100% ,其作用效果优于刘友勋等[27]研究所用的漆
酶系统.如果将活性菌体用于染料污水处理,则它也
将是一优势菌.目前,已发现包括细菌、放线菌和真
菌在内的多种微生物都能够对这类染料进行脱
色[28],但是,并没有任何一株成功地应用于工业处
理.一个重要的原因是用活菌进行处理,操作条件较
为苛刻,易受其他因素的影响,且不能完全反映菌株
在实际废水开放处理系统中的行为;另一方面,对于
这类染料,不仅要去除色度,更要彻底地消除其在环
境中的残留和传递. 鉴于这类染料存在降解产物更
稳定、毒性更强的隐患[14],本试验以灭活的禾本红
酵母作为研究对象,活性红酵母的应用等还需进一
步深入研究.
试验结果显示,灭活禾本红酵母能快速、高效地
吸附结晶紫、孔雀石绿,10 h 即可达 80%以上的吸
附率,可能是高温破坏了细胞膜结构,增加了其多孔
性和吸附位点,从而吸附速度较快,这与文献[15]
报道一致.另外,禾本红酵母本身粘性较大,也能较
快地吸附染料. 达到最大吸附之后,随着时间的延
792312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 胡摇 容等: 禾本红酵母 Y鄄5 对结晶紫、孔雀石绿的吸附摇 摇 摇 摇 摇 摇
长,吸附率反而有所降低,可能是因为菌体本身经过
加热处理,表面结构有所破坏,长时间的振摇会造成
细胞的崩溃,吸附了的染料分子会随之释放出来,这
与李蒙英等[12]的研究类似,时间越长使吸附率下降
越多.在本试验吸附剂的循环利用中,也有见到时间
过长使菌体弥散,高速离心都不能将其聚集的现象,
说明其表面结构破坏严重.
初始 pH是影响染料吸附的一个重要因素,中
性环境利于染料的吸附,过酸和过碱对染料的吸附
都有所抑制.这可能是因为 pH 不仅影响染料分子
的结构,对菌体的化学特性也有影响.试验过程中观
察到,过酸或过碱条件下,染料溶液的颜色均有所变
化:pH较低时,结晶紫转为偏蓝色,孔雀石绿颜色变
浅;pH较高时,染料颜色变化更明显,结晶紫溶液变
为近乎无色,有微小紫色沉淀生成,孔雀石绿溶液呈
淡黄色不透明状,并有蓝色沉淀生成.这些颜色变化
与文献[15]不一致. 在酸性环境中,菌体表面吸附
了大量的氢离子而带正电荷[29],排斥带正电荷的染
料阳离子,吸附率较低;随着 pH 升高,菌体表面的
负电荷逐渐增大,利于对阳离子染料的吸附,因此吸
附率逐渐升高[30];但过碱对染料分子的结构影响较
大,甚至生成沉淀,不利于染料的吸附,造成吸附率
降低.这与张晓昱等[15]的研究一致.另外,菌体细胞
壁表面的各种活性官能团如羧基、氨基和磷酸基等,
受溶液中 pH值的影响也较大[15] .
吸附剂的最佳吸附温度为常温.吸附率随温度
的变化先增大后减小可能是因为:温度升高,染料分
子间的动能增大,增加了染料分子与红酵母碰撞的
可能性,吸附率逐渐增大;但是温度过高之后,染料
分子间的碰撞更大,其与红酵母的接触减少,从而吸
附率有所降低.另外,温度过高对细胞表面结构的影
响也比较大,红酵母自身的粘性进一步降低,所以对
吸附染料的影响较大.
红酵母的吸附过程是可逆的,染料能被乙醇解
吸,可能是由于染料与乙醇的疏水键力比染料与酵
母之间的疏水力强[31] .灭活的红酵母 Y鄄5 可实现再
生和循环利用,体现了生物吸附脱色速度快,不会产
生有毒的代谢产物的特点,这为染料废水的大规模
处理和回收提供了一条经济可行的途径.
参考文献
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作者简介摇 胡摇 容,女,1987 年生,硕士研究生. 主要从事微
生物生物化学与分子生物学研究,发表论文 3 篇. E鄄mail:
hurrong2006103@ 126. com
责任编辑摇 肖摇 红
992312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 胡摇 容等: 禾本红酵母 Y鄄5 对结晶紫、孔雀石绿的吸附摇 摇 摇 摇 摇 摇