直接染料的生物降解特性研究
印染废水中含有大量的有机物,具有CODCr高,色度深,酸碱性强等特点。印染废水的特征污染物之一是染料,贡献了印染废水大部分色度和部分有机污染物。
直接染料是一类常用的染料,可以与蛋白纤维、纤维素纤维、粘胶纤维等直接作用而实现对纤维的染色。本文选取了五种典型的直接染料（直接黄27、直接红28、直接黑BN、直接黄12和直接蓝151）,研究它们在好氧、厌氧、厌氧/好氧交替三种不同曝气条件下的生物降解特性,探讨初始染料浓度和外加碳源对它们生物降解过程的影响,分析它们的生物降解过程动力学,初步探寻生物降解路径,并采用高通量测序,分析不同曝气条件下染料生物处理反应器中微生物群落结构的变化特性。
本论文得到的主要研究结果如下:（1）五种染料废水中CODCr的去除率均在好氧条件下最高。好氧条件有利于代谢中间产物的继续降解,而好氧条件的污泥絮体中也存在大量的厌氧环境。
直接黄27、直接红28、直接黄12、直接蓝151染料废水中的脱色率均在厌氧/好氧条件下最高,直接黑BN染料废水的脱色率在厌氧条件下最高;初始染料浓度对脱色有一定的影响,当初始染料浓度为100-300mg/L时,随着初始染料浓度的升高,五种染料的脱色率均呈上升趋势,当初始染料浓度高于300mg/L时,五种染料的脱色率上升趋势较为缓慢,由此可得出当初始染料浓度为300mg/L时,五种直接染料的降解效率最佳;外加碳源对染料的降解也有一定影响,与无外加碳源相比,有外加碳源时五种染料的脱色率明显增高。（2）五种染料均在厌氧/好氧条件下的生物降解效率最高。
直接黄27染料在好氧、厌氧条件下生物降解符合二级反应动力学特征,在厌氧/好氧交替条件下符合一级反应动力学特征;直接红28染料在好氧条件下生物降解符合一级反应动力学特征,在厌氧和厌氧/好氧交替条件下符合二级反应动力学特征;直接黑BN染料在好氧、好氧/厌氧交替条件下符合零级动力学特征,在厌氧条件下符合二级反应动力学特征;直接黄12染料在好氧条件下生物降解符合二级反应动力学特征,在厌氧条件下符合零级动力学特征,在厌氧/好氧交替条件下符合一级反应动力学特征;直接蓝151染料在好氧、厌氧、厌氧/好氧条件下均符合一级动力学特征。（3）根据UV-Vis光谱图和GC-MS测定结果,不同分子结构的染料在厌氧/好氧条件下降解的中间产物不同,其中直接黄27、直接红28、直接黑BN染料最终可转化为CO2和H2O,实现染料的完全矿化;直接黄12、直接蓝151染料最终矿化的产物含有硝基苯和苯胺等有毒致癌物质,实验条件下,有限的生物降解时间不能使这两种染料完全矿化。
（4）通过研究反应器中细菌门、纲、属水平菌群变化可知,反应器中的活性污泥经混合染料驯化后,细菌门、纲、属水平菌群发生了显著变化。初始污泥中的优势细菌门主要为Proteobacteria（变形杆菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Acidobacteria（酸杆菌门）,优势细菌纲主要为Alphaproteobacteria（α-变形菌纲）、Acidobacteria（酸杆菌纲）、Bacilli （芽孢杆菌纲）,优势细菌属主要为Propionibacterium;驯化后好氧反应器中的优势细菌门为Acidobacteria（酸杆菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Proteobacteria（变形杆菌门）,优势细菌纲为Betaproteobacteria（β-变形菌纲）、Alphaproteobacteria（α-变形菌纲）、Sphingobacteria（鞘脂杆菌纲）、Acidobacteria（酸杆菌纲）,优势细菌属为Propionibacterium;厌氧反应器中
优势细菌门为Nitrospirae（硝化螺旋菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Actinobacteria（放线菌门）,优势细菌纲为Actinobacteria（放线菌纲）、Sphingobacteria（鞘脂杆菌纲）,优势细菌属为Roseiarcus和
norankfAnareolineaceae;厌氧/好氧反应器中优势细菌门为Actinobacteria（放线菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Firmicutes （厚壁菌门）,优势细菌纲为Actinobacteria（放线菌纲）、Sphingobacteria（鞘脂杆菌纲）、Bacilli（芽孢杆菌纲）,优势细菌属为Roseiarcus和Enterobacter。
本研究结果,对于认识直接染料的生物降解过程具有重要参考价值,可为染料废水和印染废水处理工艺的优化和改进提供理论依据和数据支持。
影响生物降解的因素 影响生物降解的因素有被降解的化合物种类浓度，微生物群体的活性如群体的相互作用直接控制反应速度的环境因素。 一．生物降解作用 生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。当微生物代谢时，一些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳；另一些有机物，不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须由另外的化合物提供。因此，有机物生物降解存在两种代谢模式：生长代谢(Growth metabolism)和共代谢(Co-metabolism)。这两种代谢特征和降解速率极不相同，下面分别进行讨论。 1．生长代谢 许多有毒物质可以像天然有机化合物那样作为微生物的生长基质。只要用这些有毒物质作为微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属生长代谢。在生长代谢过程中微生物可对有毒物质进行较彻底的降解或矿化，因而是解毒生长基质去毒效应和相当快的生长基质代谢意味着与那些不能用这种方法降解的化合物相比，对环境威胁小。 2．共代谢 某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。它在那些难降解的化合物代谢过程中起着重要作用，展示了通过几种微生物的一系列共代谢作用，可使某些特殊有机污染物彻底降解的可能性。微生物共代谢的动力学明显不同于生长代谢的动力学，共代谢没有滞后期，降解速度一般比完全驯化的生长代谢慢。共代谢并不提供微生物体任何能量，不影响种群多少。然而，共代谢速率直接与微生物种群的多少成正比，Paris等描述了微生物催化水解反应的二级速率定律： 由于微生物种群不依赖于共代谢速率，因而生物降解速率常数可以用 Kb=Kb2·B表示，从而使其简化为一级动力学方程。 用上述的二级生物降解的速率常数文献值时，需要估计细菌种群的多少，不同技术的细菌计数可能使结果发生高达几个数量级的变化，因此根据用于计算Kb2的同一方法来估计B值是重要的。 3．微生物对环境污染物的生物降解能力 微生物对环境污染物的生物适应能力及降解潜力 生物降解：复杂有机化合物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程。 终极降解：有机物彻底分解至释放出无机产物CO2与H2O 的过程。 生物转化：通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变、生成新化合物的过程。 微生物降解污染物的影响因素: 物质的化学结构 生物降解有机物的难易程度首先取决于生物本身的特性，同时也与有机物的结构特征有关。 环境物理化学因素
PEG对生物可降解聚氨酯性能影响的研究 田存1周青1*喻建明1王彤2臧洪瑞2 (1. 北京科聚化工新材料有限公司102200) (2. 北京同仁医院100730) 摘要：以不同分子量的聚乙二醇(PEG)为引发剂，通过开环聚合引发丙交酯和己内酯单体合成聚己内酯-丙交酯-聚乙二醇(PCLA-PEG)的共聚物；用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)对合成的共聚物进行封端，并进行扩链反应制备一系列PEG含量不同的生物可降解聚氨酯。通过红外以及DSC研究了PEG含量对聚氨酯材料结构的影响，发现采用分子量较高的PEG制备的材料，其软硬段相分离程度较高；另外对样品进行了力学性能、亲水性及降解性进行了测试，发现PEG含量增加，样品的力学性能下降，亲水性能提高，降解速度加快。 关键词：聚己内酯-丙交酯；聚乙二醇；生物降解； 生物医用聚氨酯材料具有良好的机械性能、生物相容性、血液相容性以及易加工等特点，被认为是最具有价值的医用合成材料之一。现代医学的治疗对生物高分子材料提出更高的要求，在骨折内固定、人工皮肤、人工血管以及药物控制缓释放等方面，经常需要一些暂时性的医用材料，这就期望高分子材料不仅有良好的生物相容性，而且在创伤愈合或药物缓释放过程中可生物降解和降解产物容易被吸收或代谢，免除了患者二次手术的痛苦。 聚己内酯和聚丙交酯降解后无毒副作用，因此常用其作为软段制备聚氨酯，但是聚己内酯和聚丙交酯均聚物易结晶，降解速率较低[1，2，3]，而加入PEG可以提高其降解速率[4]。因此本文选择用聚乙二醇为引发剂合成聚己内酯/丙交酯共聚物作为聚氨酯的软段，将亲水性较强的PEG引入到分子链中，并且选用脂肪族异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)[5]和1,4-丁二醇(BDO)为硬段，考察软段中PEG含量不同对材料结构与性能的影响。 1 实验部分 1.1主要原料 丙交酯，冷冻密封保存，北京元生融科技有限公司。ε-己内酯，工业级，青岛华元聚合物有限公司， 通过氢化钙脱水，然后减压蒸馏得到除水的ε-己内酯。六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，工业级，烟台万华聚 氨酯股份有限公司。1,4-丁二醇(BDO)，分析纯，天津市津科精细化工研究所，真空脱水后使用。聚乙二醇(PEG)，分子量为400，600，1000，化学纯，真空脱水。辛酸亚锡(T9)，分析纯，天津市永大化学试剂开
四川工业学院学报 Journa l of S ich ua n Uni vers ity o f Sc ience and Tec hnolog y 文章编号:1000-5722(2003)增刊-0145-03 收到日期:2003-03-22 基金项目:中国石油天然气集团公司中青年创新基金项目(部(基)349):四川工业学院人才引进项目(0225964) 作者简介:王周玉(1977-),女,四川省彭州市人,西华大学生物工程系助教,硕士,主要从事高聚物的合成、改性性质及其应用的研究。 可生物降解高分子材料的分类及应用 王周玉,岳 松,蒋珍菊,芮光伟,任川宏 (西华大学生物工程系,四川成都 610039) 摘 要: 本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类生物降解高分子材料进行了综述,并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。 关键词: 生物降解;高分子材料;应用 中图分类号:O631.2 文献标识码:B 0前言 塑料是应用最广泛的高分子材料,按体积计算已居世界首位,由于其难以降解,随着用量的与日俱增,废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式,规定了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨不可降解的废旧物,严重污染着环境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。 降解高分子材料[1]是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下,使其化学结构能在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终被环境所消纳 的高分子材料。根据降解机理[1,2] 的不同,降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光-生物降解高分子材料、氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等,其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛,在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景,所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。 1 生物降解高分子材料的分类 根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全 生物降解高分子材料(Biodegradable materials )和生物破坏性高分子材料(或崩坏性,Biodestructible materials );按照其来源的不同主要分为天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材料四类。 1.1 天然高分子材料 [3,4] 天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉,特别是天然产量居首位的纤维素和甲壳素,年生物合成量超过1010 吨。利用它们制备的生物高分子材料可完全降解、具有良好的生物相容性、安全无毒,由此形成的产品兼具天然再生资源的充分利用和环境治理的双重意义,因而受到各国的重视,特别是日本。如日本四国工业技术实验所用纤维素和从甲壳素制得的脱乙酰壳聚糖复合,采用流延工艺制成的薄膜,具有与通用薄膜同样的强度,并可在2个月后完全降解;他们还对壳聚糖—淀料复合高分子材料进行了大量的研究工作,发现调节原料的比例、热处理温度,可改变高分子材料的强度和降解时间。 天然高分子材料虽然具有价格低廉、完全降解等诸多优点,但是它的热力学性能较差,不能满足工程高分子材料加工的性能要求,因此对天然高分子进行化学修饰、天然高分子之间的共混及天然高分子与合成高分子共混以制得具有良好降解性、实用性的生物降解高分子材料是目前研究的一个主要方向。1.2 微生物合成高分子材料[3,4,5] 微生物合成高分子材料是由生物通过各种碳源发
生物全降解科技有限公司 创业计划书
目录 一、项目概述分析 (4) 1.1 公司介绍 (5) 1.2 项目背景 (5) 1.3 产品特色与商业价值 (6) 1.4 竞争策略 (7) 1.5 公司发展战略 (7) 1.6 营销策略 (8) 二、项目开发创意 (8) 2.1 生物全降解技术 (8) 2.2 低碳环保 (9) 三、竞争分析 (10) 3.1 竞争分析 (10) 3.2 核心竞争力分析 (10) 四、营销策略 (10) 4.1 营销策略 (12) 4.2 业务渠道的建立 (13) 4.3 公关与广告策略 (14) 五、赢利模式、经济及财务状况 (16) 5.1 成本分析 (17) 5.2销售预测 (18)
六、融资方案和回报 (19) 6.1 融资情况 (20) 6.2 股份制 (20) 6.3 投资方权益 (20) 6.4投资方义务 (21) 6.5股东会及行使职权 (21) 6.6 公司收益 (21) 七、经营管理和运作方案 (22) 7.1公司文化 (22) 7.2公司战略 (23) 7.3人力资源配置 (23) 7.4人员培训 (24) 7.5激励机制 (25) 7.6其他情况 (25) 八、创业团队 (25) 8.1前期团队 (26) 8.2后期团队 (27) 8.3 团队成员介绍 (28)
一、项目概述分析 1.1 公司简介 生物全降解科技有限责任公司是一个拟建中的公司，总部位于某某省某某市。公司以某某理工大学为依托，拥有以教授、博士、硕士为代表的高学历、高素质、年轻化、充满激情的团队。公司配备各种高科技的先进软件和设备，以科学化的管理体系、人性化的信息服务为广大的人民提供优质的全降解一次性餐具。我们公司致力于环境的保护和人们身体健康安全，达到以人为本、和谐自然的环保理念。 1.2项目背景 现在的人们生活节奏越来越快，人们在就餐的时候喜欢选择快捷、方便的就餐方式。因而许多的人会在饭店、快餐店、小摊等地方使用一次性餐具就餐，然而很多的一次性餐具都是“三无”的不可降解的餐具，这种“三无”产品不仅会对环境造成污染也会对我们的身体健康造成危害。有的可能会使用可降解的一次性餐具，虽然是可降解但对环境还是有一些危害的，应为单纯的可降解并不能将餐具全部降解，而是将大片的降解成小片的，而且需要大量的时间，这样也会在某种程度上给环境带来损害。现我们公司推出一种新型的生物全降解的一次性餐具，这种新型的一次性餐具不仅不会污染环境而且对我们的身体也是无害的。由于我们的使用一次性餐具的人群较多，使用非常的普遍，因而给我们的公司生产提供了可能。
讲解生物降解的机理方式 生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 Biodegradable polymer materials is to point to in a certain time and certain conditions, can be microbes or their secretions in enzymatic or chemical decomposition under the action of degradable polymer materials. 生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。 Biodegradable generally has the following three ways: the mechanism of biological cell growth makes material mechanical damage; Microbial
effect on polymer produce new substances; Direct effect of enzymes, namely microbial erosion polymer which can lead to cracking. It is generally believed that of biodegradable polymer materials is carried out through two processes. First, the microbes to secretion in vitro hydrolysis enzyme and combination of materials and through hydrolysis to cut off the polymer chain, generated molecular weight smaller than 500 compound of small molecular weight; Then, degradation products by microbial intake of the body, through a variety of metabolic route, synthesis of microorganisms or energy into microbial activity, eventually into water and carbon dioxide. 因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 103-107 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/909204672.html,/journal/aep https://www.doczj.com/doc/909204672.html,/10.12677/aep.2016.66014 文章引用: 邓丽君, 孟宁, 赵可, 张锦, 欧晓霞. 水环境中染料光降解的研究进展[J]. 环境保护前沿, 2016, 6(6): Research Progress on Photodegradation of Dyes in Aqueous Solution Lijun Deng, Ning Meng, Ke Zhao, Jin Zhang, Xiaoxia Ou * College of Environment and Resource, Dalian Nationalities University, Dalian Liaoning Received: Nov. 5th , 2016; accepted: Nov. 26th , 2016; published: Nov. 29th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/909204672.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Photolysis bases of dyes, the direct and indirect photodegradation of dyes in aqueous solution were reviewed. Photodegradation of dyes in solution containing Fe(III), humic acid, 3NO ? , and catalyst (e.g. TiO 2) were summarized. Keywords Dyes, Photodegradation, Aqueous Solution 水环境中染料光降解的研究进展 邓丽君，孟 宁，赵 可，张 锦，欧晓霞* 大连民族大学环境与资源学院，辽宁 大连 收稿日期：2016年11月5日；录用日期：2016年11月26日；发布日期：2016年11月29日 摘 要 对水环境中染料光降解的基础、染料分子的直接光降解和间接光降解进行了综述。重点介绍了染料在Open Access *通讯作者。
影响微生物生物降解的因素 生物工程072班韩轩 070302205 首先,我们应该明白生物降解是什么。生物降解（Biodegradation）是微生物（也包括其它生物）对物质（特别是环境污染物）的分解作用。它和传统的分解在本质上是一样的，但又有分解作用所没有的新的特征（如代谢，降解等），因此可视为分解作用的扩展和延伸。 从生物降解的定义我们可以明白，微生物的生长对生物降解有着至关重要的作用。所以，我将从影响微生物生长的因素来讨论影响生物降解的因素。影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质。 1．营养条件 营养物对微生物的作用是：（1）提供合成细胞物质时所需要的物质；（2）作为产能反应的反应物，为细胞增长的生物合成反应提供能源；（3）充当产能反应所释放电子的受氢体。所以微生物所需要的营养物质必须包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。微生物种类繁多，各种微生物要求的营养物质亦不尽相同，根据对营养要求的不同，可将微生物分为特定的种类。 根据所需碳的化学形式，微生物可分为：（1）自养型；（2）异养型。 根据所需的能源，微生物可分为：（1）光营养型；（2）化能营养型。 2．温度对生物降解的影响 温度对微生物具有广泛的影响，不同的反应温度，就有不同的微生物和不同的生长规律。从微生物总体来说，生长温度范围是0～80℃。根据各类微生物所适应的温度范围，微生物可分为高温性（嗜热菌）、中温性、常温性和低温性（嗜冷菌）四类。 微生物的全部生长过程都取决于化学反应，而这些反应速率都受温度的影响。在最低生长温度和最适温度范围内，若反应温度升高，则反应速率增快，微生物增长速率也随之增加，处理效果相应提高。但当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质变性及酸系统遭到破坏而失去活性，严重时蛋白质结构会受到破坏，导致发生凝固而使微生物死亡。低温对微
生物可降解包装材料的特性介绍及其发展趋势 一、生物工程包装材料的概念 什么是生物材料?由于生物材料的内涵丰富，而且从事生物材料研究的又是来自于不同领域的科学工作者，因此目前对生物材料尚无一个很确切的定义。广义的生物材料可以理解为一切与生物体相关的应用性材料。按其应用可分为生物工程材料?生物医用材料和其它生物应用材料。而按生物材料来源可分为天然生物材料和人工生物材料;与此同时材料学的发展使有些材料兼具天然和人工合成的特性。狭义的生物材料指的是能够用来制作各种人工器官和制造与人工生理环 境相接触的医疗用具和制品的材料，即生物医用材料及生物包装材料。 本文所指的生物包装材料是指生物工程材料中的包装材料。其定义是，指利用生物技术，并与生物体相关的包装应用性材料。或称为生物工程包装材料。 二、生物工程包装材料的现状与趋势 当代生物材料产业发展迅速，尤以生物工程材料中的包装材料和生物医用材料的发展最为迅猛。 在包装材料方面，众所周知，由于人类的生产和生活活动在自然界中遗弃了很多不能自然降解的塑料制品，造成的白色污染是世界各国在工业化之后遇到的最严重的环境和社会问题之一。在过去的50 年中，石油塑料和各种聚合物在包装上的应用增长是惊人的，现在全球每年生产1.5X108t价值1500亿美元的各种塑料相关材料。对此
国内外已经提出了很多解决方案，但大都只能部分解决污染问题或用污染转移的方法来掩盖。现在很多发达国家已经通过立法来减少非环保塑料的使用，我国也作出相应的规定。这些都为生物可降解塑料的开发使用提供了很好的机遇。同时世界范围的石油紧张也是促使可持续发展的生物包装材料走向市场的动力。与生物包装材料相比，当代生物用材料已更为产业化，其中生物医用材料及制品已占到全球医疗器械市场份额的一半。而在我国等发展中国家，生物医用材料增长则更快。 预计在今后15—20年间，生物医用材料产业可达到相当于药物市场份额的规模。与此同时，随着生物材料前沿研究不断取得进展，将开拓更为广阔的市场空间，并为常规材料的改进和创新提供导向。 三、几类形成热点的生物工程包装材料 在生物材料中，人工合成的生物材料是研究得最早最多的，研究得较多的还有生物陶瓷?无机材料?金属及合金材料等。其中金属材料应用最早，已有数百年的历史。?而羟基磷灰石是另一种现在研究得较多的合成生物材料，它是哺乳动物硬组织的主要无机成分。自从20世纪70年代日本的青木秀希和美国的Jarcho成功地人工合成了羟基磷灰石，它便成为硬组织修复材料的研究热点。 随着人们对于环保要求的提高，同时也是应生物材料自身生物化的要求，天然及半天然的生物材料受到越来越多的重视。天然生物材料就是由生物过程形成的天然材料，如贝壳?骨?牙齿?蚕丝?蜘蛛丝?木材?蛋壳?皮肤?腱等。由于生物材料是由千万年进化形成，因陋就
第28卷 第1期2011年2月皮 革 与 化 工 LE ATHER AND CHE MICA LS V ol .28 N o .1 Feb .2011 发展综述 收稿日期:2010-09-06基金项目:科学技术部国家科技支撑项目(2006BAC 0209);陕西科技大学科研创新团队(T D09-04);陕西科技大学研究生创新基金作者简介:王学川(1963-),工学博士,博士生导师,教授,陕西科技大学科技处处长,新世纪百千万人才工程国家级人选,主要从事绿色皮革化学品和清洁技术研究与教学。 皮革加脂剂、染料、植物鞣剂的 生物降解性研究进展 王学川,伏芋桥,强涛涛 (教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西科技大学,陕西西安710021) 摘要:皮革化学品生物降解性对于皮革行业实现"零排放"具有重要意义。本文详细阐述了皮革加脂剂、染料、植物鞣剂的生物降解性研究进展。提出了皮革化学品的研发应从构效关系着手,兼顾其功能与生物降解性的建议。 关键词:加脂剂;染料;植物鞣剂;生物降解性 中图分类号:T S513 文献标识码:A 文章编号:1674-0939(2011)01-0021-05 Research Progress on Biodegradation of Fatliquors ,Dyestuffs and Vegetable Tanning Agents WANG Xue -chuan ,FU Yu -qiao ,Q IANG Tao -tao (Key Laboratory of Auxiliary Chemistry &Technolo gy fo r Light Chemical Industry ,Ministry of Education ,Shaanxi University of Science &Technology ,Xi 'an 710021,China )Abstract :The biodeg radability of leather chemicals is g reat significance for leather industry to achieve "ze ro discharge ".The biodeg radability of lea ther chemicals w as summ arized in detail including fatliquo rs ,dye stuffs and veg etable tanning agents ,A s fo r the development o f leather chemicals , the sugg estio n w as put forw ard in this paper ,concerning the consideratio n abo ut their functio n and biodeg radatio n co mmencing on structure -activity relatio nship .Key words :fatliquo rs ;dy estuff ;vege table tanning agents ;biodeg radability 自20世纪80年代末以来,随着世界皮革加工重心的转移,我国已成为世界皮革加工与贸易的中心。制革与毛皮加工中的污染不仅影响到皮革工业的可持续发展,而且关系到皮革工业的存亡[1]。作为皮革工业一翼的皮革化学品,其材料的组成,性能的优劣不仅直接影响到皮革的质量和档次,同时也在很大程度上影响着皮革工业对环境的污染。 当前己知的环境污染物达数十万种,其中大多数为有机化合物。它们在环境中可经光降解、化学降解和生物降解三种途径降解。通常这几种途径相 互联系结合在一起,使降解过程变得很复杂 [2] 。以 上三种降解中,生物降解所起的作用最大。目前在环境科学界所谓的生物降解(Biodeg radation )就是指通过生物的作用将污染物分解成小分子的过程。微生物是有机化合物生物降解的第一因素。由于在各种生物降解中微生物起到的作用最大,所以一般提到生物降解就是指“微生物降解”。 有机物的生物降解性是指在微生物的作用下使某一物质改变其原来的物理、化学性质,在结构上引起变化所能达到的程度。根据降解程度的不同,可
影响污染物降解生物因素 影响污染物降解的生物因素我认为可以大体从三方面分析下： 一、有机物结构与生物可降解性 生物降解有机物的难易程度与有机物的结构特征有很大的关系。 首先，有机物生物降解的机理是：1、水中溶解的有机物能否扩散穿过细胞壁，是由分子的大小和溶解度决定的。目前认为低于12个碳原子的分子一般可以进入细胞。至于有机物分子的溶解度则由亲水基和疏水基决定的，当亲水基比疏水基占优势时，其溶解度就大。2、不溶于水的有机质,其疏水基比亲水基占优势,代谢反应只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水基溶进细胞的脂肪部分并进行β－氧化。有机物以这种形式从水和烃的界面处被逐步拉入细胞中并被代谢。微生物和不溶的有机物之间的有限接触面，妨碍了不溶解化合物的代谢速度。3、有机物分子中碳支链对代谢作用有一定影响。一般情况下，碳支链能够阻碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳化合物容易被微生物代谢,叔碳化合物则不易被微生物代谢。这是因为微生物自身的酶须适应链的结构，在其分子支链处裂解，其中最简单的分子先被代谢。叔碳化合物有一对支链，这就要把分子作多次的裂解。具体来说，结构简单的有机物一般先降解，结构复杂的一般后降解。 二、共代谢作用 共代谢的概念：有一类物质称为外生物质或异生物质，是指一些天然条件下并不存在的由人工合成的化学物质，例如杀虫剂，杀菌剂和除草剂等，其中许多有易被各种细菌或真菌降解，有些则需添加一些有机物作为初级能源后才能降解，这一现象称为共代谢。 共代谢过程不但提出了一种新的代谢现象 ,而且已被作为一种生化技术在芳香族化合物生物解研究中得到应用。G ihon等以共代谢为手段 ,分离和确定了卤代苯和对氯甲苯的假单胞菌的氧化产物 ,这有助于研究氧进入芳香环的机制。F ocht和Alexander等应用共代谢技术建立了 DDT的环断裂机制。Horvath 利用共代谢反应步骤少的优点 ,分别确定了 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸降解过程中所含的氧化、脱经和脱卤反应 ,从而发现了无色杆菌代谢 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸的途径。Hanne、 Jaakko、 Woods、 Mary 等利用厌氧反应器中存在共代谢
环境科学论文人类垃圾与微生物处理 班级：J高分子1101 姓名：赵京阳 学号：4111126015
摘要：随着社会的发展，时代的进步，我们一步步走向文明，而我们身后却留下了一堆堆的不文明，生活中，工业上，研究上，到处都充满了废弃物，这些东西数量的庞大也越来越让我们感到压力巨大，怎样让我们生活和环境良好的相处呢，那么处理垃圾就是首当其冲的一个问题，怎样解决垃圾成了重中之重，而随着科技的不断发展，新的技术不断的应用在了处理垃圾上，显然，微生物降解垃圾是一个很不错的方法，那么接下来我就简单的说一下有关垃圾和微生物之间的那些事。 一、垃圾的历史 垃圾有它自己的历史。像人类历史一样，在二十世纪飞速发展的时代，垃圾同样有着它的传奇故事。 第一时期是在中世纪。施堆肥，燕麦，焚烧，饲养动物：大自然长期以来承载着销毁垃圾的职责。城市化进程打破了这一自然循环，在近一千年的历史长河中，我们的先辈们生活在垃圾蔓延的城镇中。 在十九世纪，由于有了专职卫生工作人员和巴黎行政长官拜勒著名的发明，清除生活垃圾进入了其历史的第二阶段。地区社区政府承担了清除垃圾的工作，他们确认所作品的一切不只是让个人发挥自己的创造性，更重要的是要让人们认识到工业化和消费时代的到来加速生产---消费---抛弃的循环，也将增加需要处理的垃圾的数量，特别是包装物。 人类的历史与垃圾是密不可分的，我们的史前祖先把他们的垃圾扔到土坑里，逐渐地垃圾充满了这一地区并将他们从这里挤了出去。然后他们就去找新的居住地。若干个世纪之后，他们成为李定居民族，便把小花垃圾的事交给大自然来处理，实行掩埋，积堆肥，燃烧，给主或者圈养的动物做饲料。 这种自然生态的循环被城市化的发展阻断了。仅仅作为人类活动与自然界相联系中一个因素的垃圾，已经逐渐低变成了废弃物。城市里不像住洞穴的人，他们不再有经常搬家的兴趣，因为他们习惯了垃圾及它们发出的恶臭为邻。在过去的近一千年里，西方城市的肮脏是令人难以形容的。各种各样的废弃物，特别是家庭垃圾，被乱七八糟的丢弃堆放在公共道路上，往往这些垃圾会被清除城外。在人口增长的推动下，当这些城市的周边向外扩展的时候，其周围的土地早已被力道祖先的垃圾所占据。 十九世纪标志了世界卫生历史的一个根本转变。在证明细菌存在的巴斯德发现成果之前，卫生人员的发发是靠经验。后来，在巴斯德时代，卫生程序中赋予了科学技术；城市逐渐装备了自来水和排污水管网。在这一历史背景下，距今仅仅一个多世纪以前，巴黎行政长官拜勒在巴黎实行了垃圾箱法。工业文明加大了生活垃圾清除的问题。几个世纪以来垃圾数量逐渐增长，随后近几十年形成了加速发展的局面：生产—消费—丢弃。1872年，巴黎市民人均每天扔掉二百克垃圾，而到了1994年要扔掉一点六公斤垃圾。人们不再修修补补扔掉旧的，然后再用新的代替：砖瓦，钢笔，剃须刀，娃子，手表，维修工具以及各式各样的小用具，这些东西如瘫痪一现，在经历了他短暂的生命周期之后便被淘汰掉了。 垃圾的侵袭对“现代社会”的行政官员来说已成为了一件令人头痛
生物降解材料： 1.天然生物材料如淀粉、纤维素的改性材料制成的塑料； 2.化学合成聚脂：PLA、PCL、PBS、PPC等； 3.微生物发酵合成高分子化合物：PLA、PHA； 4.转基因植物合成高分子化合物：PHA。 生物基含量和价格 材料生物基含量% 价格RMB/T（待定）PLA（聚乳酸）100 ＞1.9W（差价高） 淀粉基树脂≤100 ＞4W（差价低）PPC（聚碳酸亚丙酯）50左右 PBS（聚丁二酸丁二醇酯）0 ＞3W（差价一般）PCL（聚己内酯）0 ＞6W PHA（聚羟基脂肪酸）100 ＞4W 材料优缺点 材料优点缺点 PLA 1.市场认可 2.透明性好 3.刚性好 1.很低的断裂伸长率和较高 的模量阻碍其应用领域 2.耐热性差 淀粉基树脂 1.可完全降解 2.薄膜性能好1.对水敏感 2.价格较贵 PPC 可以利用工业废气CO2 1.不能单独使用 2.软化点太低、耐温性不好 3.不能替代大部分石油塑料 PBS 1.可完全生物降解 2.可作为淀粉等材料的改性 1.对石油有依赖 2.对水分敏感，在空气中就降 解使用受限 PCL 1.成膜性能好 2.成功用于淀粉基材料熔点低，价格高，所以很少单独使用 PHA 1.可完全生物降解 2.可替代大部分塑料，价格可以和石油塑料 竞争 3.分子结构多样性，综合性能好 4.可单独使用或和淀粉等其他生物质共同使 用 5.可取代PCL、Ecoflex等石油基可降解材料 6.核心技术门槛高 竞争者很难模仿进入 1.产能太小，需加大市场开发 和市场认可 2.目前市场售价高 3.同类产品生产厂家少 材料具体价格 材料厂家型号价格RMB/T 4032D 21700 2002D 36000
全生物降解改性原料项目投资合作方案 投资合作方案参考模板，仅供参考
摘要 该全生物降解改性原料项目计划总投资15991.71万元，其中：固 定资产投资12796.66万元，占项目总投资的80.02%；流动资金 3195.05万元，占项目总投资的19.98%。 达产年营业收入23506.00万元，总成本费用17655.57万元，税 金及附加284.53万元，利润总额5850.43万元，利税总额6941.92万元，税后净利润4387.82万元，达产年纳税总额2554.10万元；达产 年投资利润率36.58%，投资利税率43.41%，投资回报率27.44%，全部投资回收期5.14年，提供就业职位331个。 坚持安全生产的原则。项目承办单位要认真贯彻执行国家有关建 设项目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定，认真贯 彻落实“三同时”原则，项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面 的投资，务必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的整个过程。 本全生物降解改性原料项目报告所描述的投资预算及财务收益预 评估基于一个动态的环境和对未来预测的不确定性，因此，可能会因 时间或其他因素的变化而导致与未来发生的事实不完全一致。
全生物降解改性原料项目投资合作方案目录 第一章全生物降解改性原料项目绪论 第二章全生物降解改性原料项目建设背景及必要性第三章建设规模分析 第四章全生物降解改性原料项目选址科学性分析第五章总图布置 第六章工程设计总体方案 第七章项目风险说明 第八章职业安全与劳动卫生 第九章项目进度说明 第十章投资估算与经济效益分析
绿色润滑剂的生物降解性及特点 叶斌,陶德华 (上海大学机械电子工程与自动化学院,上海200072) 摘 要:阐述了绿色友好润滑剂的生物降解性和摩擦化学特点,提出了绿色润滑剂在发展过程中存在的主要问题,并对未来的发展趋势进行了预测。 关键词:绿色润滑剂;生物降解性;机理;基础油;合成酯;添加剂 中图分类号:TE626.3 文献标识码:A 文章编号:100023738(2002)1120021203 Development and Characteristics of G reen Lubricants YE Bin,TAO De2hua (Shanghai University,Shanghai200072,China) Abstract:Characteristics and biodegradability of green lubricants are reviewed.The main problems during devel2 oping process of environmentally friendly lubricants are put forward and the future development trends are predicted. K ey w ords:green lubricants;biodegradability;mechanism;base oil;synthetic ester;additives 1 引 言 随着经济的发展,环境保护已成为全世界的共识。矿物基润滑剂产品由于生物降解性能差,正面临着环境要求的严峻挑战。发展绿色润滑剂成为上个世纪90年代以来润滑剂领域新的发展课题。 绿色润滑剂是指润滑剂必须满足对象的工况要求;润滑剂及其耗损产物对生态环境不造成危害,或在一定程度上为环境所容许。绿色润滑剂又称为环境友好润滑剂(主要包括合成酯和天然植物油),其研究、开发的目的是满足可持续发展的要求,不仅具有普通矿物基润滑剂的性能,而且具有易生物降解性和无生物毒性或对环境毒性最小[1]。现代润滑剂大都由86%以上的基础油,再加上各种添加剂组成。随着对环保的重视和对植物油改性的开发,世界上各大石油公司都已经着手研制开发环境友好型绿色润滑剂以取代传统的矿物基润滑剂[2]。绿色润滑剂在世界范围内的需求量呈逐年上升趋势。我国矿物基润滑剂引起的环境污染同样严重,已引起有关部门和专家的重视,对绿色润滑剂的研究和开发已迫在眉睫[3]。基础油无疑是润滑剂影响环境或 收稿日期:2001211222;修订日期:2001212221 作者简介:叶斌(1967-),男,山东聊城人,上海大学博士生。 导师:陶德华教授生态的决定性因素,本工作主要探讨绿色润滑剂基础油的生物降解性和摩擦润滑化学特性。 2 润滑剂的生物降解机理 润滑剂的生物降解率是指该润滑剂能被自然界存在的微生物消化代谢分解为二氧化碳、水或组织中间体的能力,并以一定条件下、一定时间内润滑剂被微生物降解百分率来衡量。润滑剂的生物降解性即润滑剂受生物作用分解化合物的能力。润滑剂在生物降解过中,总要伴随一些现象产生,如物质的损失、二氧化碳和水的形成、氧气的耗用、热量发生和微生物的增加等。润滑剂发生生物降解有三个必要条件:其一要有大量的细菌群;其二要有充足的氧气;其三要有合适的环境温度。 不同类型的润滑剂有着不同的生物降解过程,目前公认的生物降解过程有三种,即酯的水解、长链碳氢化合物的氧化和芳烃的氧化开环。三种生化降解历程的活化能不同,因此不同类型润滑剂的生物降解性也不同。另外,对同一类型的润滑剂来说,由于其结构不同,经受水解、β氧化和芳烃氧化时的难易程度也不同,因此生物降解性也有很大差异。2.1 合成酯类 酯类化合物在微生物的作用下,首先水解成有机酸和醇,在酶的作用下,通过脂肪酸循环,进一步裂解生成醋酸,再通过柠檬酸循环降解成CO2和 第26卷第11期2002年11月 机 械 工 程 材 料 Materials for Mechanical Engineering Vol.26 No.11 Nov.2002
直接染料的生物降解特性研究 印染废水中含有大量的有机物,具有CODCr高,色度深,酸碱性强等特点。印染废水的特征污染物之一是染料,贡献了印染废水大部分色度和部分有机污染物。 直接染料是一类常用的染料,可以与蛋白纤维、纤维素纤维、粘胶纤维等直接作用而实现对纤维的染色。本文选取了五种典型的直接染料（直接黄27、直接红28、直接黑BN、直接黄12和直接蓝151）,研究它们在好氧、厌氧、厌氧/好氧交替三种不同曝气条件下的生物降解特性,探讨初始染料浓度和外加碳源对它们生物降解过程的影响,分析它们的生物降解过程动力学,初步探寻生物降解路径,并采用高通量测序,分析不同曝气条件下染料生物处理反应器中微生物群落结构的变化特性。 本论文得到的主要研究结果如下:（1）五种染料废水中CODCr的去除率均在好氧条件下最高。好氧条件有利于代谢中间产物的继续降解,而好氧条件的污泥絮体中也存在大量的厌氧环境。 直接黄27、直接红28、直接黄12、直接蓝151染料废水中的脱色率均在厌氧/好氧条件下最高,直接黑BN染料废水的脱色率在厌氧条件下最高;初始染料浓度对脱色有一定的影响,当初始染料浓度为100-300mg/L时,随着初始染料浓度的升高,五种染料的脱色率均呈上升趋势,当初始染料浓度高于300mg/L时,五种染料的脱色率上升趋势较为缓慢,由此可得出当初始染料浓度为300mg/L时,五种直接染料的降解效率最佳;外加碳源对染料的降解也有一定影响,与无外加碳源相比,有外加碳源时五种染料的脱色率明显增高。（2）五种染料均在厌氧/好氧条件下的生物降解效率最高。
直接黄27染料在好氧、厌氧条件下生物降解符合二级反应动力学特征,在厌氧/好氧交替条件下符合一级反应动力学特征;直接红28染料在好氧条件下生物降解符合一级反应动力学特征,在厌氧和厌氧/好氧交替条件下符合二级反应动力学特征;直接黑BN染料在好氧、好氧/厌氧交替条件下符合零级动力学特征,在厌氧条件下符合二级反应动力学特征;直接黄12染料在好氧条件下生物降解符合二级反应动力学特征,在厌氧条件下符合零级动力学特征,在厌氧/好氧交替条件下符合一级反应动力学特征;直接蓝151染料在好氧、厌氧、厌氧/好氧条件下均符合一级动力学特征。（3）根据UV-Vis光谱图和GC-MS测定结果,不同分子结构的染料在厌氧/好氧条件下降解的中间产物不同,其中直接黄27、直接红28、直接黑BN染料最终可转化为CO2和H2O,实现染料的完全矿化;直接黄12、直接蓝151染料最终矿化的产物含有硝基苯和苯胺等有毒致癌物质,实验条件下,有限的生物降解时间不能使这两种染料完全矿化。 （4）通过研究反应器中细菌门、纲、属水平菌群变化可知,反应器中的活性污泥经混合染料驯化后,细菌门、纲、属水平菌群发生了显著变化。初始污泥中的优势细菌门主要为Proteobacteria（变形杆菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Acidobacteria（酸杆菌门）,优势细菌纲主要为Alphaproteobacteria（α-变形菌纲）、Acidobacteria（酸杆菌纲）、Bacilli （芽孢杆菌纲）,优势细菌属主要为Propionibacterium;驯化后好氧反应器中的优势细菌门为Acidobacteria（酸杆菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）和Proteobacteria（变形杆菌门）,优势细菌纲为Betaproteobacteria（β-变形菌纲）、Alphaproteobacteria（α-变形菌纲）、Sphingobacteria（鞘脂杆菌纲）、Acidobacteria（酸杆菌纲）,优势细菌属为Propionibacterium;厌氧反应器中