向心怡

(上海市政工程设计研究总院〈集团〉有限公司， 上海 200092)

印染、食品、化妆品及印刷行业均会排放含染料废水[1]。据统计，各行业每年排放的染料总量已超过100万t[2]。染料废水的直接排放不仅会影响水体的美观程度，还会阻碍阳光透过使植物的光合作用减弱，降低水体的溶解氧浓度[3]。所有排放的染料中有50%为偶氮染料[4]，偶氮染料是含一个或一个以上偶氮键(R1-N=N-R2)的芳香族化合物。部分偶氮染料及其分解产物对生物有毒性、致突变性和致癌性[5-6]，直接排放对动植物和人类均威胁甚大。

目前，偶氮染料的物理化学处理往往受单一性(对单一偶氮染料有效的方法并不一定对其他偶氮染料有效)、经济性(混凝/絮凝会产生大量需要处理的污泥[7]，膜过滤和高级氧化的能耗较大)及技术性(废水其他成分对物化方法处理偶氮染料的干扰很大)的制约[8]，故生物处理法在偶氮染料处理领域中仍为首选手段。然而，由于氧分子与偶氮染料相比是更为有效的电子受体，在好氧生物处理偶氮染料时，有机物降解的电子会优先传递给氧而非偶氮染料[9-10]，故好氧生物处理条件下偶氮染料的降解效果很不理想。不过对于偶氮染料的分解产物芳香胺，好氧生物处理能经羟化酶和加氧酶将其直接降解为CO2、H2O、NH3等物质[11]，故好氧生物处理往往被用于芳香胺的处理。

在厌氧条件下，微生物能直接使偶氮染料中偶氮键断裂，形成芳香胺类物质(图1)；底物被生物菌体氧化，释放出电子，电子通过NADH、NAD(P)H、FMNH2及FADH2等中间电子受体传递至偶氮染料[12]，打开偶氮键，进而将偶氮染料还原成芳香胺。……