真菌株系8404的死菌丝对印染色素活性蓝19(Remazol Brilliant Blue R)的脱色研究开题报告
2020-02-26 08:26:32
1. 研究目的与意义(文献综述)
日益工业化导致空气,土壤和水中大规模的引入有毒化学品和污染废水,纺织工业也是这种有毒废水的最大贡献者之一,在环境中释放高浓度的染料、媒染剂和其他助剂[1-3]。据公布的报告显示,在纺织行业使用的合成纺织染料总量中,20%未使用的染料会从织物排出污水处理厂进入水流和河流。纺织厂排出大量的废水由于存在合成染料而被着色。其中各类染料,活性染料是唯一的用于与织物共价结合的着色剂[4-7]。活性染料含有发色团,如偶氮,蒽醌,三芳基甲烷等和反应性基团,例如与乙烯基砜,氯代三嗪,三氯嘧啶,二氟氯代嘧啶等形成共价键纤维[8-10]。纺织染料中的蒽醌类染料,它首先是各种染料的重要中间体,特别是蓝色系染料的中间体(鲜艳的蓝色系染料一般来自于蒽醌的衍生物),其次它本身也是一种应用广泛的染料。蒽醌类染料的化学分子均具有蒽醌结构,即往往含有一个到数个伯胺,能够插入DNA分子中的相邻碱基对中,从而破坏DNA分子,诱发DNA突变,有致突变致癌毒性。蒽醌染料在生产以及印染过程的污水排放必然造成水体和土壤的污染,从而影响人类健康乃至威胁生态系统平衡。本研究中将要讨论的染料活性蓝19,从染色机理上看,是一种活性染料;从分子结构上看,又是蒽醌型染料。在印染工业应用广泛,危害非常大[11-12]。
染料废水通常用各种物理或化学方式处理过程,如物理吸附法、半透膜分离法、磁分离法、絮凝沉淀、电化学、氧化等方法。然而,这些治疗方法通常去除颜色效率低下,导致污泥形成并且不能很好地适应广泛的染料废水。取代活性炭的低成本的吸附剂一般吸附能力低,这使得此方法不适合印染行业。因此,在纺织工业如何经济的从废水中去除染料仍然是存在的一个主要问题[14]。生物吸附是一种可行技术,其中研究的重点是各种能够广泛地吸附染料的微生物如细菌、真菌、藻类。由于可以生产真菌生物质便宜并能从各种工业废料发酵过程中获得,且对人和动物无害。近年来,生物吸附过程中真菌作为生物吸附剂已被广泛研究使用,而目前研究中各类生物吸附过程主要发生在其生长过程中,有一定的局限性[15]。
初步实验表明,2 g湿重真菌8404-2死菌丝能够吸附10mg/L的活性蓝19,处理废水能力强。本研究的目标是要研究死菌丝对纺织染料活性蓝19(Remazol Brilliant Blue R)的吸附能力和吸附的最佳条件。真菌死菌丝相对于活菌丝有更大的优势,不需要培养基和生长条件,对环境的要求更低,能更广泛的被应用于各种染料废水中。2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容:
研究系真菌株(8404-2)经过115 ℃、20 min处理的死菌丝对纺织染料活性蓝19(remazol brilliant blue r)的吸附能力,优化最佳吸附条件,在最优条件下研究真菌死菌丝的最强吸附能力。在不同ph(3、5、7、9、11)、不同温度(20、30、37、42、50 ℃)、不同预处理(0.5 moll#8722;1 hcl、h2so4、hno3、h3po4、acetic acid、oxalic acid、malic acid、sodium edta和50% v/v acetone)等条件下,研究最佳吸附条件。最后,研究死菌丝对活性蓝19吸附的动力学过程。
2.2 技术方案:
3. 研究计划与安排
第1-2周: 搜集相关学术论文、研究基础等资料,阅读后进行总结,对论题形成一个初步的系统性的认识。
第3周: 大量培养真菌8404-2,进行预备实验,确定真菌死菌丝为染料吸附剂。完成毕业论文开题报告,确定实验技术路线,准备实验所需的材料、仪器和试剂。确定具体的实验方案和步骤。
第4-11周: 在不同的ph(3、5、7、9、11)、不同的温度(20℃、30℃、37℃、42℃、50℃)、不同的预处理等条件下,研究死菌丝最佳吸附条件。研究死菌丝吸附染料的动力学机制。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] binupriya a r, sathishkumar d m, kavitha d, et al. aeratedand rotated mode decolorization of a textile dye solution by native andmodified mycelial biomass of trametes versicolor[j]. journal of chemicaltechnology amp; biotechnology biotechnology, 2010, 82(4):350-359.
[2] shroff k a, vaidya v k. effect of pre‐treatments on the biosorption of chromium (vi) ions by thedead biomass of rhizopus arrhizus[j]. journal of chemical technology amp;biotechnology, 2012, 87(2):294-304.
[3] manai i, miladi b, el m a, et al. industrialtextile effluent decolourization in stirred and static batch cultures of a newfungal strain chaetomium globosum ima1 kj472923[j]. journal of environmentalmanagement, 2016, 170:8-14.