硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2,4-二氯酚的方法
2023-05-09 13:36:01
硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2,4-二氯酚的方法
【專利摘要】一種本發明的硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2,4-二氯酚的方法，包括以下步驟：將黃孢原毛平革菌加入液體培養基中進行恆溫振蕩培養，然後向所得含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基中加入硫氫化鈉進行預處理，經過濾得到預處理後的黃孢原毛平革菌菌球；將預處理後的黃孢原毛平革菌菌球加入到含2,4-二氯酚的廢水中，於30℃～39℃的恆溫條件下進行降解反應，降解反應時間不少於24h，反應完成後將廢水中的黃孢原毛平革菌菌球濾除，完成對2,4-二氯酚的降解。本發明的方法簡單、方便、可行，可有效提高黃孢原毛平革菌對廢水中2,4-二氯酚的降解能力，縮短降解時間。
【專利說明】硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2, 4- 二氯酚的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種已知化合物的新用途及方法，尤其涉及ー種硫化氫(H2S)供體硫氫化鈉(NaHS)在促進黃孢原毛平革菌降解有機汙染物廢水中2，4- 二氯酚的方法。
【背景技術】
[0002]氯酚是一類外源性汙染物，在石化、煉油、塑料、除草剤、殺蟲劑、木材防腐、造紙及絕緣材料等エ業活動中得到廣泛應用。由於其對人體、動植物、微生物等具有很強的毒性、致癌性及致突變性，散發強烈的氣味，在環境中穩定不易被分解，因此氯酚作為ー種環境汙染物引起了一系列的生態環境問題。某些氯酚(如2，4-二氯酚)還被美國環保局和我國政府列為必須首先控制的有毒有機化合物之一。因此，治理被氯代酚類物質汙染的水體對水環境質量的改善具有重大意義。
[0003]生物處理法被認為是處理氯酚的較好方法，因為氯酚可以在厭氧或好氧條件下被微生物完全礦化。ー些微生物(如假單胞菌屬、芽孢桿菌、泡盛麴黴、白腐真菌等)展現出對氯酹具有良好的降解能力。黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)是白腐真菌的典型菌種，依靠其分泌於細胞外的降解酶系統——主要為木質素過氧化物酶(LiP)和錳過氧化物酶(MnP)，在有氧條件下，通過一系列複雜的生理生化反應，可生物降解多種芳烴類化合物，特別包括多環芳烴、滷代芳烴等一般難以生物降解的致癌物質，因而倍受科學界和エ業界的關注。黃孢原毛平革菌對2，4-二氯酚具有良好的降解能力，但由於氯酚對微生物的生長代謝存在一定的毒害和抑制作用，降解過程通常持續時間長、後期降解效率低，因此，如何降低生物處理過程中氯酚類汙染物對微生物的毒害作用、縮短降解時間、提高降解效率在控制氯酚類汙染物處理過程中顯得格外重要。
[0004]硫化氫(H2S)—直以來`被認為是具有臭雞蛋氣味的有毒環境汙染氣體。近幾年的研究發現，硫化氫在動植物體內是繼NO和CO之後的第三種信號分子，在調控機體的各種生理反應過程中行使著重要的功能。研究還表明，硫化氫可緩解重金屬、乾旱、鹽潰化等環境因素對植物體產生的氧化脅迫，維持植物細胞較高的活性。然而，關於硫化氫是否能在廢水處理領域降低汙染物對微生物的毒害作用，保持微生物活性，提高處理效率的研究尚未展開。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種簡單、方便、可行、可有效提高黃孢原毛平革菌對2，4- 二氯酚的降解能力、縮短降解時間的硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2，4- 二氯酚的方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為ー種硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2，4-二氯酹的方法,包括以下步驟:將黃孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)加入液體培養基中進行恆溫振蕩培養,得到含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基；然後向含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基中加入硫氫化鈉進行預處理，經過濾得到預處理後的黃孢原毛平革菌菌球；將預處理後的黃孢原毛平革菌菌球加入到含2，4-二氯酚的廢水中，於30°C~39 °C的恆溫條件下進行降解反應，降解反應時間不少於24h，反應完成後將廢水中的黃孢原毛平革菌菌球濾除，完成對2，4- 二氯酚的降解。[0007]上述的方法中，所述硫氫化鈉在含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基中的濃度優選 25 u mol/L ~100 u mol/L。
[0008]上述的方法中，所述預處理優選振蕩處理，所述預處理的條件優選為:溫度30°C~39°C，時間 2h ~12h，轉速 120r/min ~170r/min。
[0009]上述的方法中，所述恆溫振蕩培養的條件優選為:培養溫度30°C~39°C,培養時間 60h ~84h,轉速 120r/min ~170r/min。
[0010]上述的方法中，所述降解反應時間優選24h~72h。
[0011]上述的方法中，所述2，4- 二氯酚在廢水中的濃度優選5mg/L~50mg/L。
[0012]與現有技術相比，本發明的優點在於:
[0013]本發明的方法能有效提高黃孢原毛平革菌對2，4- 二氯酚的降解效率、縮短降解反應時間，降低2，4- 二氯酚對黃孢原毛平革菌的毒害作用，維持黃孢原毛平革菌較高的細胞活性。本發明的方法操作簡單，所用試劑單一易獲取，應用廣，實用性強；該方法可廣泛應用於廢水生物處理領域對微生物進行預處理，減輕汙染物對微生物的毒害、提高廢水處理效率。
[0014]本發明中，硫化氫供體硫氫化鈉水溶液在預處理黃孢原毛平革菌的過程中，通過在水中緩慢釋放出H2S/HS.以行使其促進功能，NaHS在水溶液中電離出HS.並通過水解產生H2S。硫化氫是繼NO和CO之後發現的第三種信號分子，可緩解環境中不利因素對生物體產生的氧化脅迫，維持植物細胞較高的活性，在調控機體的各種生理反應過程中起著重要的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例2中黃孢原毛平革菌在不同反應時間下對廢水中2，4- 二氯酚的降解效果圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進ー步描述，但並不因此而限制本發明的保護範圍。
[0017]實施例1:
[0018]本實施例中採用的菌種為黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)BKM-F1767 (在美國標準菌種收藏所的保藏編號為ATCC24725，優選採用該菌種，但不限於此)。
[0019]一種本發明的硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2，4- 二氯酚的方法，包括以下步驟:
[0020](I)黃孢原毛平革菌菌球的培養
[0021]將黃孢原毛平革菌孢子粉末從斜面培養基上刮下，加入無菌水中製成黃孢原毛平革菌孢子懸液(含有的孢子量為2.0 X IO6個/毫升);將500mL錐形瓶中加入200mL液體培養基(Kirk培養基)，然後將4ml黃孢原毛平革菌孢子懸液接種到錐形瓶內的液體培養基中，於恆溫振蕩箱中培養68h,培養溫度為37°C,搖床轉速為150r/min,得到含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基，共配製五份同樣的含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基。
[0022]( 2 )硫氫化鈉預處理
[0023]稱取一定量的三水硫氫化鈉(NaHS ? 3H20)加水配製成5mmol/L的硫氫化鈉水溶液，硫氫化鈉水溶液為現用現配；
[0024]向步驟(1)得到的五份含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基中分別加入0、1.0、
2.0,4.0,8.0mL的硫氫化鈉水溶液，使硫氫化鈉在液體培養基中的濃度分別為0、25、50、100、200iimol/L，然後於37°C下振蕩處理4h (即預處理)，轉速為150r/min，振蕩處理後過濾，得到預處理後的黃孢原毛平革菌菌球；
[0025](3) 2，4-二氯酚的降解
[0026]將上述五份預處理後的黃孢原毛平革菌菌球分別加入五組含2，4- 二氯酚初始濃度為20mg/L的廢水中，然後於37°C的溫度下，在轉速為150r/min的搖床上振蕩反應72h(即降解反應)，反應完成後濾除廢水中的菌球，完成對廢水中2，4-二氯酚的降解處理，測定處理後廢水中2，4- 二氯酚的殘餘量，計算2，4- 二氯酚的去除率，結果如表1所示。
[0027]表1黃孢原毛平革菌在不同濃度硫氫化鈉預處理下對2，4- 二氯酚的降解效率
【權利要求】
1.一種硫氫化鈉促進黃孢原毛平革菌降解廢水中2，4-二氯酚的方法，包括以下步驟:將黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)加入液體培養基中進行恆溫振蕩培養，得到含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基；然後向含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基中加入硫氫化鈉進行預處理，經過濾得到預處理後的黃孢原毛平革菌菌球；將預處理後的黃孢原毛平革菌菌球加入到含2，4- 二氯酚的廢水中，於30°C~39°C的恆溫條件下進行降解反應，降解反應時間不少於24h，反應完成後將廢水中的黃孢原毛平革菌菌球濾除，完成對2，4-二氯酚的降解。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述硫氫化鈉在含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養基中的濃度為25 u mo I/L~100 u mol/L。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述預處理為振蕩處理，所述預處理的條件為:溫度30°C~39°C，時間2h~12h，轉速120r/min~170r/min。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述恆溫振蕩培養的條件為:培養溫度30°C~39°C，培養時間60h~84h，轉速120r/min~170r/min。
5.根據權利要求1~3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述降解反應時間為24h~72h。
6.根據權利要求1~3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述2，4-二氯酚在廢水中的濃度為5mg/L~50mg/L。
【文檔編號】C02F101/36GK103496792SQ201310459274
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】陳安偉, 曾光明, 陳桂秋, 晏銘, 尚翠, 張企華, 易斌, 黃健, 郭志, 左亞男 申請人:湖南大學