一種黍糠過氧化物酶的應用及方法技術

本發明專利技術涉及污水或廢水的處理技術領域，公開了一種黍糠過氧化物酶的應用及方法，即提取自黍子副產物黍糠的一種過氧化物酶催化降解污水常見有機污染物羅丹明B，降低其生物毒性方面的用途。在較優條件下(pH＝5，30℃，羅丹明B與黍糠過氧化物酶、H2O2和HOBT的摩爾比1:4.93

【技術實現步驟摘要】
一種黍糠過氧化物酶的應用及方法


[0001]本專利技術涉及污水或廢水的處理
，具體為一種黍糠過氧化物酶的應用及方法。

技術介紹

[0002]隨著工業的快速發展，工業有機廢物也越來越多，特別是芳香紡織染料，被認為是最豐富和最危險的污染物之一。這些染料隨廢水排入河流中會減少陽光的穿透和水體中的溶解氧，造成嚴重的水污染。此外，這些化合物，具有很大的致癌和致突變性，嚴重威脅著人類健康和其他物種的生存。因此對該類廢水的降解處理顯得十分重要和緊迫。羅丹明B是污水中最典型的有毒有機污染物，屬于芳香紡織染料中最常見的一種，廣泛應用于織物染色、有色玻璃、特色煙花爆竹等行業，也常用于實驗室中細胞熒光染色劑或被不法商販添加于食品中用于食品提色劑。羅丹明B具有強的致癌致突變性，2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單種，羅丹明B位列其中。
[0003]常見污水處理方法有傳統的物理法、Fenton體系氧化法及新型的光催化降解法、微生物處理法。傳統物理方法如投加絮凝劑、物理吸附法，材料耗量高并且容易產生大量污泥，不具有可持續性，過程繁復。Fenton體系氧化法降解時會產生二次污染；新型光催化法，雖然可分解染料廢水中大部分的有機污染物，且不造成二次污染，可循環利用，符合綠色環保理念，但是光催化法降解法成本高且用時長(大于60min)。微生物處理法，對環境友好，在吸收、轉化或降解有機污染物的同時，可以修復水體生態環境，且成本低。但是像羅丹明B這樣的污染物，對大部分微生物具有毒害作用，不適用于微生物處理法。因此，開發新的處理過程簡單、成本低、效果好、適用于有毒污染物如羅丹明B有機廢水處理方法十分有必要。

技術實現思路

[0004]針對上述現有污水處理方法存在的問題，本專利技術提供了一種黍糠過氧化物酶的應用及方法。具體為黍糠過氧化物酶作為催化劑降解羅丹明B，降低其生物毒性，在污水處理中的應用。
[0005]為了達到上述目的，本專利技術采用了下列技術方案：
[0006]本專利技術提供一種黍糠過氧化物酶的應用，用于降解羅丹明B。
[0007]進一步，所述降解羅丹明B能夠顯著降低羅丹明B的毒性。
[0008]更進一步，所述顯著降低羅丹明B的毒性具體是將羅丹明B降解為兩個生殖和生物毒性顯著低于羅丹明B的小分子化合物。
[0009]進一步，所述黍糠過氧化物酶提取自黍子副產物黍糠。
[0010]本專利技術又提供了一種黍糠過氧化物酶用于降解羅丹明B的方法，包括以下步驟：向待降解的羅丹明B水溶液中加入黍糠過氧化物酶水溶液，混合均勻后，用磷酸緩沖溶液調節pH，然后加入H2O2水溶液和HOBT水溶液，攪拌反應后，完成對羅丹明B的降解。
[0011]進一步，所述羅丹明B水溶液的濃度為100mg/L，黍糠過氧化物酶水溶液的濃度為1
μmol/L，磷酸緩沖溶液的濃度為0.02mol/L，H2O2水溶液的質量百分比為0.1％，HOBT水溶液的濃度為10nmol/L，羅丹明B與黍糠過氧化物酶、H2O2和HOBT的摩爾比1:4.93
×
10
?5:1.61～16.06:4.93
×
10
?8～4.93
×
10
?7。
[0012]所述用磷酸緩沖溶液調節pH為3
?
8；攪拌反應的溫度為30
?
70℃，時間為30min。
[0013]更進一步，所述羅丹明B與黍糠過氧化物酶、H2O2和HOBT的摩爾比1:4.93
×
10
?5:12.88:4.93
×
10
?7。
[0014]所述用磷酸緩沖溶液調節pH為5；攪拌反應的溫度為30℃。
[0015]本專利技術還提供了一種黍糠過氧化物酶的應用，用于處理含羅丹明B的有機污水或廢水。
[0016]與現有技術相比本專利技術具有以下優點：
[0017]1、本專利技術基于生物酶催化降解體系，綠色環保，所用酶為黍糠過氧化物酶，提取自黍子副產物黍糠，成本低。
[0018]2、本專利技術方法操作簡單，黍糠過氧化物酶及H2O2用量少，反應條件溫和，綠色環保，降解時間短，30min分鐘內羅丹明B脫色率即可達到99.46％。
[0019]3、本專利技術方法將羅丹明B經黍糠過氧化物酶催化處理后，降解為兩個小分子，生物毒性、生殖毒性顯著降低。可用于處理含羅丹明B的有機污水或廢水。
附圖說明
[0020]圖1為不同溫度下黍糠過氧化物酶對羅丹明B催化降解。
[0021]圖2為不同pH條件下黍糠過氧化物酶對羅丹明B催化降解。
[0022]圖3為不同H2O2濃度下黍糠過氧化物酶對羅丹明B催化降解。
[0023]圖4為不同HOBT濃度濃度下黍糠過氧化物酶對羅丹明B催化降解。
[0024]圖5是羅丹明B及羅丹明B經黍糠過氧化物酶催化降解后產物的液相色譜圖。
[0025]圖6是羅丹明B及經黍糠過氧化物酶催化降解后產物對秀麗隱桿線蟲壽命的影響。
[0026]圖7是羅丹明B及經黍糠過氧化物酶催化降解后產物對秀麗隱桿線蟲生殖的影響。
具體實施方式
[0027]下面結合本專利技術實施例和附圖，對本專利技術的技術方案進行具體、詳細的說明。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應視為屬于本專利技術的保護范圍。
[0028]實施例1
[0029]不同溫度下黍糠過氧化物酶對羅丹明B的降解
[0030]將970μl 100mg/L的羅丹明B水溶液和10μL 1μmol/L的黍糠氧化物酶水溶液，混合均勻，所得混合液用0.02mol/L的磷酸緩沖溶液調節pH值至5，然后加入10μL 0.1％(質量百分比)的H2O2水溶液、10μL 10nmol/L HOBT水溶液，其中羅丹明B與黍糠過氧化物酶、H2O2和HOBT的摩爾比為1:4.93
×
10
?5:16.06:4.93
×
10
?7，分別放置于30、40、50、60、70℃下攪拌30min。用分光光度法檢測黍糠過氧化物酶處理前后羅丹明B在554nm處吸光光度值，按下述公式計算羅丹明B的降解率：
[0031][0032]其中，Ai為空白溶液吸光度，Af為反應后溶液的吸光度值。
[0033]計算各個溫度條件下黍糠過氧化物酶對羅丹明B的降解效率，結果如圖1所示，從圖中可以看出，黍糠過氧化物酶在30
?
70℃均可以降解羅丹明B；在30
?
50℃時，對羅丹明B的降解率均大于95％；尤其是在30℃時，羅丹明B的降解效果最佳，降解效率可達99.04％。所以下列實施例溫度采用30℃。
[0034]實施例2
[0035]不同pH下黍糠過氧化物酶對羅丹明B的降解
[0036]將970μl 100mg/L的羅丹明B水溶液和1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種黍糠過氧化物酶的應用，其特征在于：用于降解羅丹明B。2.根據權利要求1所述的黍糠過氧化物酶的應用，其特征在于：所述降解羅丹明B能夠顯著降低羅丹明B的毒性。3.根據權利要求2所述的黍糠過氧化物酶的應用，其特征在于：所述顯著降低羅丹明B的毒性具體是將羅丹明B降解為兩個生殖和生物毒性顯著低于羅丹明B的小分子化合物。4.根據權利要求1所述的黍糠過氧化物酶的應用，其特征在于：所述黍糠過氧化物酶提取自黍子副產物黍糠。5.一種黍糠過氧化物用于酶降解羅丹明B的方法，其特征在于，包括以下步驟：向待降解的羅丹明B水溶液中加入黍糠過氧化物酶水溶液，混合均勻后，用磷酸緩沖溶液調節pH，然后加入H2O2水溶液和HOBT水溶液，攪拌反應后，完成對羅丹明B的降解。6.根據權利要求5所述的黍糠過氧化物用于酶降解羅丹明B的方法，其特征在于：所述羅丹明B水溶液的濃度為100mg/L，黍糠過氧化物酶水溶液的濃度為1μmol/L，磷酸緩沖溶液的濃度為0.02mol/L，H2O2水溶液的質量百分比為0.1％，HOBT水溶液的濃度為10nmol/L，羅丹明B與黍糠過氧化物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李嬌，胡艦艦，崔曉東，李晨，
申請(專利權)人：山西大學，
類型：發明
國別省市：