硫氫化鈉促進(jìn)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(fā)明的硫氫化鈉促進(jìn)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(yǎng)基中進(jìn)行恒溫振蕩培養(yǎng)，然后向所得含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基中加入硫氫化鈉進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過濾得到預(yù)處理后的黃孢原毛平革菌菌球；將預(yù)處理后的黃孢原毛平革菌菌球加入到含2,4-二氯酚的廢水中，于30℃～39℃的恒溫條件下進(jìn)行降解反應(yīng)，降解反應(yīng)時(shí)間不少于24h，反應(yīng)完成后將廢水中的黃孢原毛平革菌菌球?yàn)V除，完成對2,4-二氯酚的降解。本發(fā)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(shí)間。
【專利說明】硫氫化鈉促進(jìn)黃孢原毛平革菌降解廢水中2, 4- 二氯酚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)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(jìn)黃孢原毛平革菌降解有機(jī)污染物廢水中2，4- 二氯酚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氯酚是一類外源性污染物，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(yè)活動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。由于其對人體、動(dòng)植物、微生物等具有很強(qiáng)的毒性、致癌性及致突變性，散發(fā)強(qiáng)烈的氣味，在環(huán)境中穩(wěn)定不易被分解，因此氯酚作為ー種環(huán)境污染物引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。某些氯酚(如2，4-二氯酚)還被美國環(huán)保局和我國政府列為必須首先控制的有毒有機(jī)化合物之一。因此，治理被氯代酚類物質(zhì)污染的水體對水環(huán)境質(zhì)量的改善具有重大意義。
[0003]生物處理法被認(rèn)為是處理氯酚的較好方法，因?yàn)槁确涌梢栽趨捬趸蚝醚鯒l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、泡盛曲霉、白腐真菌等)展現(xiàn)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，依靠其分泌于細(xì)胞外的降解酶系統(tǒng)——主要為木質(zhì)素過氧化物酶(LiP)和錳過氧化物酶(MnP)，在有氧條件下，通過一系列復(fù)雜的生理生化反應(yīng)，可生物降解多種芳烴類化合物，特別包括多環(huán)芳烴、鹵代芳烴等一般難以生物降解的致癌物質(zhì)，因而倍受科學(xué)界和エ業(yè)界的關(guān)注。黃孢原毛平革菌對2，4-二氯酚具有良好的降解能力，但由于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(xù)時(shí)間長、后期降解效率低，因此，如何降低生物處理過程中氯酚類污染物對微生物的毒害作用、縮短降解時(shí)間、提高降解效率在控制氯酚類污染物處理過程中顯得格外重要。
[0004]硫化氫(H2S)—直以來`被認(rèn)為是具有臭雞蛋氣味的有毒環(huán)境污染氣體。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，硫化氫在動(dòng)植物體內(nèi)是繼NO和CO之后的第三種信號分子，在調(diào)控機(jī)體的各種生理反應(yīng)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、干旱、鹽潰化等環(huán)境因素對植物體產(chǎn)生的氧化脅迫，維持植物細(xì)胞較高的活性。然而，關(guān)于硫化氫是否能在廢水處理領(lǐng)域降低污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(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)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(shí)間的硫氫化鈉促進(jìn)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(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為ー種硫氫化鈉促進(jìn)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(yǎng)基中進(jìn)行恒溫振蕩培養(yǎng),得到含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基；然后向含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基中加入硫氫化鈉進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過濾得到預(yù)處理后的黃孢原毛平革菌菌球；將預(yù)處理后的黃孢原毛平革菌菌球加入到含2，4-二氯酚的廢水中，于30°C~39 °C的恒溫條件下進(jìn)行降解反應(yīng)，降解反應(yīng)時(shí)間不少于24h，反應(yīng)完成后將廢水中的黃孢原毛平革菌菌球?yàn)V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(yǎng)基中的濃度優(yōu)選 25 u mol/L ~100 u mol/L。
[0008]上述的方法中，所述預(yù)處理優(yōu)選振蕩處理，所述預(yù)處理的條件優(yōu)選為:溫度30°C~39°C，時(shí)間 2h ~12h，轉(zhuǎn)速 120r/min ~170r/min。
[0009]上述的方法中，所述恒溫振蕩培養(yǎng)的條件優(yōu)選為:培養(yǎng)溫度30°C~39°C,培養(yǎng)時(shí)間 60h ~84h,轉(zhuǎn)速 120r/min ~170r/min。
[0010]上述的方法中，所述降解反應(yīng)時(shí)間優(yōu)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(yōu)選5mg/L~50mg/L。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]本發(fā)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(yīng)時(shí)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(xì)胞活性。本發(fā)明的方法操作簡單，所用試劑單一易獲取，應(yīng)用廣，實(shí)用性強(qiáng)；該方法可廣泛應(yīng)用于廢水生物處理領(lǐng)域?qū)ξ⑸镞M(jìn)行預(yù)處理，減輕污染物對微生物的毒害、提高廢水處理效率。
[0014]本發(fā)明中，硫化氫供體硫氫化鈉水溶液在預(yù)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(jìn)功能，NaHS在水溶液中電離出HS.并通過水解產(chǎn)生H2S。硫化氫是繼NO和CO之后發(fā)現(xiàn)的第三種信號分子，可緩解環(huán)境中不利因素對生物體產(chǎn)生的氧化脅迫，維持植物細(xì)胞較高的活性，在調(diào)控機(jī)體的各種生理反應(yīng)過程中起著重要的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例2中黃孢原毛平革菌在不同反應(yīng)時(shí)間下對廢水中2，4- 二氯酚的降解效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]本實(shí)施例中采用的菌種為黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)BKM-F1767 (在美國標(biāo)準(zhǔn)菌種收藏所的保藏編號為ATCC24725，優(yōu)選采用該菌種，但不限于此)。
[0019]一種本發(fā)明的硫氫化鈉促進(jìn)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(yǎng)
[0021]將黃孢原毛平革菌孢子粉末從斜面培養(yǎng)基上刮下，加入無菌水中制成黃孢原毛平革菌孢子懸液(含有的孢子量為2.0 X IO6個(gè)/毫升);將500mL錐形瓶中加入200mL液體培養(yǎng)基(Kirk培養(yǎng)基)，然后將4ml黃孢原毛平革菌孢子懸液接種到錐形瓶內(nèi)的液體培養(yǎng)基中，于恒溫振蕩箱中培養(yǎng)68h,培養(yǎng)溫度為37°C,搖床轉(zhuǎn)速為150r/min,得到含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基，共配制五份同樣的含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基。
[0022]( 2 )硫氫化鈉預(yù)處理
[0023]稱取一定量的三水硫氫化鈉(NaHS ? 3H20)加水配制成5mmol/L的硫氫化鈉水溶液，硫氫化鈉水溶液為現(xiàn)用現(xiàn)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(yǎng)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(yǎng)基中的濃度分別為0、25、50、100、200iimol/L，然后于37°C下振蕩處理4h (即預(yù)處理)，轉(zhuǎn)速為150r/min，振蕩處理后過濾，得到預(yù)處理后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(yù)處理后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，然后于37°C的溫度下，在轉(zhuǎn)速為150r/min的搖床上振蕩反應(yīng)72h(即降解反應(yīng))，反應(yīng)完成后濾除廢水中的菌球，完成對廢水中2，4-二氯酚的降解處理，測定處理后廢水中2，4- 二氯酚的殘余量，計(jì)算2，4- 二氯酚的去除率，結(jié)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(yù)處理下對2，4- 二氯酚的降解效率
【權(quán)利要求】
1.一種硫氫化鈉促進(jìn)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(yǎng)基中進(jìn)行恒溫振蕩培養(yǎng)，得到含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基；然后向含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基中加入硫氫化鈉進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過濾得到預(yù)處理后的黃孢原毛平革菌菌球；將預(yù)處理后的黃孢原毛平革菌菌球加入到含2，4- 二氯酚的廢水中，于30°C~39°C的恒溫條件下進(jìn)行降解反應(yīng)，降解反應(yīng)時(shí)間不少于24h，反應(yīng)完成后將廢水中的黃孢原毛平革菌菌球?yàn)V除，完成對2，4-二氯酚的降解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫氫化鈉在含黃孢原毛平革菌菌球的液體培養(yǎng)基中的濃度為25 u mo I/L~100 u mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理為振蕩處理，所述預(yù)處理的條件為:溫度30°C~39°C，時(shí)間2h~12h，轉(zhuǎn)速120r/min~170r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述恒溫振蕩培養(yǎng)的條件為:培養(yǎng)溫度30°C~39°C，培養(yǎng)時(shí)間60h~84h，轉(zhuǎn)速120r/min~170r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述降解反應(yīng)時(shí)間為24h~72h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，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(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)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(xué)