醌类物质对偶氮染料生物降解的促进作用开题报告

全文总字数：1617字

1. 研究目的与意义

目的: （1）掌握克雷伯氏菌对于甲基橙的降解作用

（2）初步研究木质素氧化前后对甲基橙生物降解的促进作用

意义：随着工业的飞速发展，水污染日益加剧引起了人们的强烈关注，为了科学有效的减轻和治理污染，需要研究各种处理方法来治理各种水污染。这次研究是关于木质素氧化前后对甲基橙生物降解，通过学习研究木质素氧化之后的催化性能，学习解更多微生物降解偶氮染料的知识。由此对本专业的基础学习和进一步的研究发现，探索更有效更环保的水污染治理工艺，更好的处理有机废水，提高水污染控制的效率。

2. 国内外研究现状分析

大连理工大学的王秀娟通过探究发现醌类介体可显著增强escherichiacolik12对se(iv)、te(w)的还原效果。在无外加介体的情况下, escherichia.eolik12在8h内仅能还原6.1%的se(iv)和9.0%的te(iv);在0.2mmol/l的2一甲基一1,4一萘醌(lq)、2一甲基一1,4一萘醌 (mq)、蒽醌一2一磺酸钠(aqs)和蒽醌一2,6一二磺酸钠(aqds)存在下,8h内se(iv)的还原率分别提高了93.0%、2.1%、6.5%和1.4%,te(iv)的还原率分别提高了87.4%、5.1%、10.7%和5.4%。还原速率随着lq浓度的增大而提高,但当其浓度超过0.2mmol/l后,还原速率趋于稳定。

北京理工大学化工与环境学院环境与能源系,郭晓洁等人通过摇瓶实验研究了克雷伯氏菌(s1)和伯克霍尔德氏菌(s2)复合菌群(简称s)降解三硝基甲苯(tnt)的特性和机理.结果表明,在外加碳源和氮源时,100mg/ltnt在16h内可被菌群s完全去除.只外加碳源时,tnt的最高去除率为80%;只加入氮源时,仍可除去12%的tnt.在s1催化体系中检测到较高活性硝基还原酶的存在,该酶催化tnt转化为缩合中间产物二硝基双偶氮甲苯,其分子量为326.但是只有s1和s2共存才能产生高活性的甲苯双加氧酶和邻苯二酚2,3-双加氧酶.两类酶共同催化中间产物的开环分解.伴随着二硝基双偶氮甲苯的开环分解,硝基脱落生成no_2~-,后者进一步氧化生成no_3~-.通过s1和s2的协同作用,实现了tnt的好氧开环和硝基脱落,该结果表明在tnt生物催化降解中复合菌群比单一菌株更具优势和潜力.

日本的八浜羲和曾对木质素下过这样的定义：木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，主要存在于木质化植物的细胞中，强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。

3. 研究的基本内容与计划

（1）木质素的氧化

（2）甲基橙的生物降解

（3）氧化后木质素对甲基橙降解的促进作用

4. 研究创新点

首次对木质素运用于生物的降解促进作用进行探究，是一个新的发展方向，有助于开发木质素新的利用方向和发展前景。微生物的降解速率的提高也对含偶氮染料的废水的治理节约时间成本