耐盐芽孢杆菌的分离鉴定与脱色研究开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:716字

1. 研究目的与意义

现在许多国家,特别是发展中国家,每年都有大量的印染废水被排放到当地的地表水、地下水和土壤中,对水生生物的生存健康产生了严重的危害。

据估计,全世界纺织用染料生产为40多万吨,印染加工过程中约有10% ~20%染料作为废水排出,进入江湖、大海和地面水中。废水中的染料能吸收光线,降低水体透明度,影响水生生物和微生物生长,不利于水体自净,同时易造成视觉上的污染。目前全世界染料年总生产量在60万吨以上,其中50%以上用于纺织品染色;而在纺织品印染加工中,有10%~20%的染料作为废物排出。印染废水的色度尤为严重,用一般的生化法难以去除。有色水体还会影响日光的透射,不利于水生物的生长。在使用化学氧化法去除色度时,虽然能使水溶性染料的发色基被破坏而褪色,但其残余物的影响仍然存在。印染废水大部分偏碱性,进入农田,会使土地盐碱化;染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物,产生硫化氢。而生物法进行染料的降解比较环保和高效,近年来而受到青睐

2. 国内外研究现状分析

近几年来,许多方法在染料处理方面也有所应用,例如物理吸附法(Tanthapanichakoon et al. 2005, Yu and Luo 2014, Yu et al. 2015a),化学氧化法(Tanthapanichakoon et al. 2005, Yu and Luo 2014, Yu et al. 2015a),生物降解法Saratale et al. 2011, Stolz 2001, van der Zee and Villaverde 2005)。相对于物理法和化学法,生物处理因具有高效和环保的特性而被广泛应用到含氮染料去除中。然而,工业废水中含盐度很高,大约150-200g/l时使细菌发生质壁分离,限制生物处理系统中染料的降解速率(Khalid et al. 2012, Yu et al. 2011),因此现在迫切需要一个耐盐的染料降能器。

相对于大量的非喜盐还原剂,经调查可利用进行染料降解的喜盐、耐盐微生物比较少,并且,新菌株属于嗜盐单胞菌属,能降解盐浓度不同梯度的染料废水(Asad et al. 2007, Guo et al. 2008)。在盐浓度很高甚至达到20%时嗜冷杆菌、葡萄球菌、薄壁芽孢杆菌被发现可作为很强的还原剂使用(Khalid et al. 2012, Uddin et al. 2007)另外,希瓦氏菌以它潜在的呼吸功能而著称,特别是在海域中分离得到的能在盐浓度很高情况下使染料脱色(Khalid et al. 2008, Liu et al. 2013, Meng et al. 2014).这些分离菌在处理高盐条件下含氮染料具有很大的潜力,然而,先前的研究主要是集中在生理特性和生物化学特性,例如最佳环境条件、耐盐和染色程度。几乎没有在纯培养基中进行脱色工作,除了在混合培养中限制染料脱色的情况(Zhou et al. 2010).。

固定化在废水处理领域由于水力停留时间长、冲洗可控制性、避免毒性等优点而吸引人(Kampmann et al. 2014, Massalha et al. 2010)。这些细胞固定化方法是可行的,诱导容易使用、低成本、无毒的藻酸盐凝胶珠粒被选择(Tan et al. 2014, Yan et al. 2013).。总的来说,底物的传质过程和凝胶珠粒中的细胞固定化被看成是影响生物降解速率最重要的因素。

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3. 研究的基本内容与计划

一、基本工作思路

首先根据任务书的内容和要求查阅相关资料,了解国内外关于嗜盐菌降解含氮染料的研究程度。

然后根据设计书进行实验的设计,相关药品的购买以及仪器的检查,以备后续的使用。

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4. 研究创新点

相对于大量的非喜盐还原剂,可利用进行染料降解的喜盐、耐盐微生物比较少,但是,新菌株属于嗜盐单胞菌属,能降解盐浓度不同梯度的染料废水。在盐浓度很高甚至达到20%时嗜冷杆菌、葡萄球菌、薄壁芽孢杆菌被发现可作为很强的还原剂使用,并且能在盐浓度很高情况下使染料脱色,分离菌在处理高盐条件下含氮染 料具有很大的潜力。

实验中改性固定化材料,在染料处理过程中可以重复使用,且处理效率很高。
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