全 文 ：第1卷第2期 生物加工过程 NoV．2003
2003年11月 chineseJ叫r11alofBioprUcessD西Tl舶打ng 。63’————一⋯⋯一———————————————————————————————————————————————————————一——劬砌胁sl，绑记D勋，催化酸性橙降解的研究
王恺，林建平，岑沛霖
(浙江大学材料与化工学院，杭州310027)
摘要：对利用白腐真茵c0枞B化"曲h的茵丝球来催化染料酸性橙的降解作了报道。首先进行了不同初始浓度
酸性橙的降解实验。在实验范围内．降解率随着初始浓度的增高而增高，平均降解率在91％左右。建立模型杠鲁
了同一温度下不同初始浓度酸性橙降解的过程。初始浓度在2099到1016r吲L之间时，模型计算值与实验值大
致吻合。考察了pH和温度对酸性橙降解的影响，发现茵丝球降解酸性橙的最适pH为6．0，温度以32。c左右为最
佳。对补充了不同量碳源的酸性橙溶液进行重复分批降解实验表明，碳源的补充对重复分批降解是必不可少的。
在重复过程中，降解率呈下降趋势。但在降解染料的同时添加适量的葡萄糖可以使茵丝的使用寿命显著延长。
关键词：染料；生物降解；酸性橙；茵丝；重复分批过程；(㈣如鲫j湎h
中图分类号：X788 文献标识码：A 文章编号：1672—367812003)02一O(m～04
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WANGKai，UNJi粕一ping，CENPei—lin
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Key删s：dyestl廿；biode即adation；acidOra“铲；r ycel L帅；repeated-batchroce8s；c(嘶村瑚删巧妇h
随着纺织工业的高速发展，印染废水已经成为
水系环境的重点污染源之一。染料是印染废水中的
主要污染物，每年以废弃物的形式排放到环境中的
染料约有6×108kg。在各种染料中，偶氮染料占
80％以上，其可生物降解性低，容易在环境中累积进
而对各类生物乃至于人的健康造成危害。因此，印
染废水的净化日益受到人们的重视，有关处理技术
亦不断得到发展，其中生物技术操作简便、成本低
收稿日期：0幔B-10．14
基金项目：本课题由国家自然科学基金(№29删8)资助
作者简介：王恺(1979-)，男．现为中科院过程工程研完所硕士生．研究方向：药轴载体。
万方数据
万方数据
2003年11月 王-恺等：曲^ofmw 沁h催化酸性橙降解的研究
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过程中会发生酶的失活，对模型作出以—F假定：①反
应速率符合米氏方程；②酶的失活服从一级失活动
力学。
根据以J：假定，直接写出底物浓度随时间变化
的方程：
扣警警 ㈩d￡一KM+s ⋯
式中，s为酶作用底物酸性橙的浓度，e。为反应开始
时的酶浓度，＆是酶反应速率常数；☆．．是酶失活速率
常数；K。为米氏常数。
式(1)的初始条件是：
sIⅢ=50 (2)
为简便计算，町将k。合并为参数＆。。式(1)税分后
得到：
(3)
利用式(2)拟合起始质量浓度为44．43嘲，iJ那
组实验数据，得到30气F的模型参数k，，^。。及KM
的值分别为：
＆1=143-894⋯g’L’h，b=O．1232h；
KM=457．75mg+L“
根据这些参数，利用式(2)nf以计算出不同初始
质量浓度时酸性橙降解的计算曲线，计算曲线与实
验数据的比较见图1。可以看到，模型计算曲线与
实验数据符合良好，说明模型能够较好地描述酸性
橙生物降解过程。
】00
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图1不同初始质量浓度酸性橙降解的模型
计算曲线与实验值的比较
Fig．1Compad舯n0fc出山Le‘王c㈣totheexp鲥【r呦“da协for
Ⅱ他deg叫ktlonofacid∞mgeatm忏erentl血m∞r啪rltm—
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2 2 DH对酸性橙降解的影响
30℃，不同pH条件下酸性橙降解的实验数据
如表2所示。pH值对酶的催化活性有很大的影响，
因此，当溶液的pH发生变化时，酸性橙的降解效率
也会有显著的差别。从表中数据可以观测到，菌丝
球降解酸性橙的最佳口H在6．0左右。初始质量浓
度为42．57n叫L的酸性橙溶液的最高降解率达到
r95％以匕，
表2不同DH下的降解
’l圳e2 111ed。卵dation0fac讨oⅫ胖砒v血e‘1pH
2．3温度对酸性橙降解的影响
不同温度下pH为6．o的酸性橙溶液的降解情
况如表3所示。这些结果表明用菌丝球降解酸性橙
的最佳温度在32℃左右。
表3不同温度下酸性橙的降解
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2．4重复分批降解实验
在重复利用菌丝体进行酸性橙的降解时，为了
保持菌丝体和其中的漆酶活力，必须提供一定量的
碳源。为了确定最佳的碳源加入量，考察了不同葡
萄糖加入量对重复利用菌丝体进行酚眭橙降解的影
响。所采用的其他实验条件为：酸性橙初始质量浓
度40．94rr∥L，温度32℃，pH6．O。实验结果如表4
所示。
实验结果表明，葡萄糖浓度对利用菌丝球进行
第1次降解的影响不大，即使不补充葡萄糖也可以
达到89．24％的降解率。这可能是因为菌体刚从富
型蜷
万方数据
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