β-葡聚糖酶对人工湿地反应器中胞外多糖的酶解研究
2020-05-08岳菲菲倪利晓王逸飞刘烜瑜
环境科技 2020年2期
岳菲菲,倪利晓,2,王逸飞,王 娜,刘烜瑜
(1.河海大学 环境学院,江苏 南京 210098;2.河海大学 浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,
江苏 南京 210098)
0 引言
人工湿地发挥净化作用的三大要素即微生物、水生植物和基质[1],其中湿地微生物是湿地内部物质转化的主要驱动者,湿地系统的除污能力在一定程度上取决于微生物的种群结构及其多样性。生物膜大量繁殖,微生物自身在基质孔隙中彼此团聚、架接。同时其自身分泌的胞外物质不断在基质表面包裹,形成致密不透水层[2]。这些胞外聚合物也极有可能与其他物质发生络合作用,降低人工湿地系统的基质孔隙度,造成水力传导系数的显著下降[3-5]。在微生物生长代谢行为中,胞外聚合物主要来源于微生物分泌、细胞表面物质的脱落、细胞溶解以及微生物对周围物质的吸附。胞外聚合物中的有机组分占比80% ~90%,以多糖、蛋白质、核酸为主[6-7]。人工湿地基质中提取所得胞外多糖分子由β-糖苷键所连接的单糖残基所组成,是由O-H,C-H,O-H,C-O-C及=CH 等多种官能团(对不同离子表现强烈亲和性)组成的复杂高分子,其分子内部及分子间存在大量氢键,使其分子间具有较为强烈的作用力。ZHAO Lei-hong 等[8]认为胞外聚合物可以通过其表面负电性影响静电反应和氢键等反应,对污泥性质产生重要影响。β-葡聚糖酶主要来源于微生物[9],是一类能特异作用于β-葡聚糖,降解β-1,3-糖苷键、β-1,4-糖苷键的水解酶,可使多糖改性增溶,具体表现为粘性和亲水性丧失[5,10]。……
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