❶ 废水中抑制微生物生长的“毒物”有哪些产生的影响
废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。 毒物对微生物的作用机制主要有如下方式: (1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。 (2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。 (3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。 (4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。 (5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。
❷ 酶工程废水处理到底好不好用
酶工复程废水处理操作管理简单,制维护方便,运行成本低。酶工程废水处理智能控制操作,所有机械设备均配有遥控报警系统,维护简单,对操作人员专业要求低,可实现无人值守的自动操作。同时该设备处理效率高,污水和污泥中的碳源在好氧-厌氧重复耦合过程中不断重复使用,降低了运行能耗,降低了运行成本。这就是酶工程废水处理的优势。
❸ 酶的应用
酶在生产和生活中的应用
自19世纪末德国生物学家毕希纳(Edward
Buchner)证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精,第一次提出酶的名称以来,人类已经发现并鉴定出3000多酶。酶作为一种催化剂,已被广泛地应用于轻工业的各个生产领域。近几十年来,随着酶工程的迅猛发展,酶在生物工程、生物传感器、环保、医药等方面的应用也日益扩大,可以说酶已成为国民经济中不可缺少的一部分,现实生活中,人们的衣、食、住、行及其他方面的新技术几乎都离不开酶。
常见的酶在生产和生活中的应用
洗涤剂工业:
(加酶洗衣粉等)碱性蛋白酶类
易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍,加酶洗衣粉不能用于丝、毛等天然蛋白质纤维类织品的洗涤。
淀粉酶类
餐厅洗碗机的洗涤剂,用于去除难溶的淀粉残迹等
烘烤食品:
真菌产生的a一淀粉酶
催化淀粉降解成可被酵母利用的糖,面包等食品制作等
蛋白酶类(饼干松化剂)
制作饼干过程中,水解面粉中的蛋白质;乳制品生产中,水解乳清蛋白。有利于食品中蛋白类营养的消化吸收。
酿酒工业:
麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。
将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。
β一葡聚糖酶
分解β-葡聚糖,降低麦汁粘度,加快麦汁过滤速度,避免因β-葡聚糖引起的啤酒混浊。
木瓜蛋白酶
去除啤酒储存过程中生成的混沌物
肉类烹饪:
木瓜蛋白酶(嫩肉粉)菠萝蛋白酶
分解肉的胶原蛋白,使肉类嫩滑。木瓜蛋白酶的最适宜温度为600C,适宜pH7-7.5,不要在高温和酸性环境下使用。
乳制品工业:
凝乳酶
奶酪生产的凝结剂,并可用于分解蛋白质。
乳糖酶
降解乳糖为葡萄糖和半乳糖,获得没有乳糖的牛乳制品,有利于乳品的消化吸收:
果汁生产:
果胶酶、纤维素酶。
处理果肉,提高出汁率、缩短出汁时间、提高果汁质量。
制糖工业:
淀粉酶等
将淀粉转化为葡萄糖及各类糖浆
葡萄糖异构酶
用于将葡萄糖转化为甜度高的果糖,生产高果糖浆。
纺织工业:
淀粉酶
广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受100~110℃的高温操作条件。
纤维素酶
代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布,提高牛仔服质量。
制革工业:
胰蛋白酶类
除去毛皮中特定蛋白质使皮革软化,也可用于皮革脱毛。
医疗和药品工业:
胰蛋白酶
用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖;
青霉素酰化酶
将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素
L一天冬酰胺酶
用于治疗癌症,剥夺癌细胞生长所需的营养。
溶菌酶(黏多糖溶解酶)
破坏革兰氏阳性菌细胞壁而杀死细菌。抗菌、止血消肿、加快伤口愈合,也用于治疗鼻炎、咽喉炎、口腔溃疡等。
酪氨酸酶
生产(神经递质),多巴用于治疗帕金森综合症。
尿激酶、链激酶
溶血栓剂,治疗血栓病。
蛋白酶等(多酶片)
治疗消化不良,许多酶在医疗中还可作为诊断试剂。
❹ 废水中有机物分解速度与那些因素有关,如酸碱性、氨蛋酶
影响酶催化作用的因素有:
1、温度:
温度对酶促反应速度的影响很大,表现为双重作用:
(1)与非酶的化学反应相同,当温度升高,活化分子数增多,酶促反应速度加快,对许多酶来说,温度系数Q10多为1~2,也就是说每增高反应温度10℃,酶反应速度增加1~2倍。
(2)由于酶是蛋白质,随着温度升高而使酶逐步变性,即通过酶活力的减少而降低酶的反应速度。以温度(T)为横坐标,酶促反应速度(V)为纵坐标作图,所得曲线为稍有倾斜的钟罩形。曲线顶峰处对应的温度,称为最适温度。最适温度是上述温度对酶反应的双重影响的结果,在低于最适温度时,前一种效应为主,在高于最适温度时,后一种效应为主,因而酶活性迅速丧失,反应速度很快下降。
2、pH值:
pH影响酶促反应速度的原因:
(1)环境过酸、过碱会影响酶蛋白构象,使酶本身变性失活。
(2)pH影响酶分子侧链上极性基团的解离,改变它们的带电状态,从而使酶活性中心的结构发生变化。在最适pH时,酶分子上活性中心上的有关基团的解离状态最适于与底物结合,pH高于或低于最适pH时,活性中心上的有关基团的解离状态发生改变,酶和底物的结合力降低,因而酶反应速度降低。
(3)pH能影响底物分子的解离。可以设想底物分子上某些基团只有在一定的解离状态下,才适于与酶结合发生反应。若pH的改变影响了这些基团的解离,使之不适于与酶结合,当然反应速度亦会减慢。
3、酶的浓度:
在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下,则酶促反应速率与酶浓度成正比。当底物分子浓度足够时,酶分子越多,底物转化的速度越快。但事实上,当酶浓度很高时,并不保持这种关系,曲线逐渐趋向平缓。根据分析,这可能是高浓度的底物夹带夹带有许多的抑制剂所致。
当酶促反应体系的温度、pH不变,底物浓度足够大,足以使酶饱和,则反应速度与酶浓度成正比关系。因为在酶促反应中,酶分子首先与底物分子作用,生成活化的中间产物(或活化络合物),而后再转变为最终产物。在底物充分过量的情况下,可以设想,酶的数量越多,则生成的中间产物越多,反应速度也就越快。相反,如果反应体系中底物不足,酶分子过量,现有的酶分子尚未发挥作用,中间产物的数目比游离酶分子数还少,在此情况下,再增加酶浓度,也不会增大酶促反应的速度。
4、底物浓度:
在生化反应中,若酶的浓度为定值,底物的起始浓度较低时,酶促反应速度与底物浓度成正比,即随底物浓度的增加而增加。当所有的酶与底物结合生成中间产物后,即使在增加底物浓度,中间产物浓度也不会增加,酶促反应速度也不增加。
还可以得出,在底物浓度相同条件下,酶促反应速度与酶的初始浓度成正比。酶的初始浓度大,其酶促反应速度就大。
5、激活剂对酶促反应速度的影响 :
凡是能提高酶活性的物质,都称激活剂,其中大部分是离子或简单的有机化合物。激活剂种类很多,有①无机阳离子,如钠离子、钾离子、铜离子、钙离子等;②无机阴离子,如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸盐离子磷酸盐离子等;③有机化合物,如维生素C、半胱氨酸、还原性谷胱甘肽等。许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时,才表现出催化活性或强化其催化活性,这称为对酶的激活作用。而有些酶被合成后呈现无活性状态,这种酶称为酶原。它必须经过适当的激活剂激活后才具活性。
6、抑制剂对酶促反应速度的影响 :
能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质称为酶的抑制剂。它可降低酶促反应速度。酶的抑制剂有重金属离子、一氧化碳、硫化氢、氢氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物碱、染料、对-氯汞苯甲酸、二异丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性剂等。
对酶促反应的抑制可分为竞争性抑制和非竞争性抑制。与底物结构类似的物质争先与酶的活性中心结合,从而降低酶促反应速度,这种作用称为竞争性抑制。竞争性抑制是可逆性抑制,通过增加底物浓度最终可解除抑制,恢复酶的活性。与底物结构类似的物质称为竞争性抑制剂。抑制剂与酶活性中心以外的位点结合后,底物仍可与酶活性中心结合,但酶不显示活性,这种作用称为非竞争性抑制。非竞争性抑制是不可逆的,增加底物浓度并不能解除对酶活性的抑制。与酶活性中心以外的位点结合的抑制剂,称为非竞争性抑制剂。
有的物质既可作为一种酶的抑制剂,又可作为另一种酶的激活剂。
❺ 用于污水处理的生物酶有哪些
1、污水处理最多应用的就是脂肪酶。
2、污水处理是处理水污染的重要过程。采用物理、生物、及化学的方法对工业废水和生活污水进行处理以分离水中的固体污染物并降低水中的有机污染物和富营养物(主要为氮、磷化合物),从而减轻污水对环境的污染。
❻ 废水中是否有过氧化氢酶(生化水,如何检测)
网络一下。。。
过氧化氢酶的酶活测试有多种方法,如测定反应体系中生成氧气的量,有测压法、电极法等;测定反应剩余过氧化氢的量,一般有高锰酸钾法、碘量法;直接测定反应消耗的过氧化氢的量,则常用紫外速率法。由于碘量法简便、快速,且易操作,因而被广泛应用。酶的生产方式、发酵条件及反应性不同,因而其活力对每一个反应条件都较敏感。了解其中机理及影响因素,对测定酶的活力值具有指导作用,而严格规范操作,呵以得到准确的测试结果。
❼ 废水中含有巴曲酶需要去除吗
仙媒《月下独酌》:花间一壶酒,独酌无相亲。举杯邀明月,对影成三人。月既不解饮,影徒随我身。暂伴月将影,行乐须及春。我歌月徘徊,我舞影零乱。醒时同交欢,醉后各分散。永结无情游,相期邈云汉。
❽ 在有机废水生物处理中起主要作用的有哪些营养类型的
废水生物处理方法有:
1,生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。
2,生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。
3,生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。
4,需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。在废水需氧生物处理中全部反应可用以下两式表示:
微生物细胞+COHNS+O2─→ 较多的细胞+CO2+H2O+NH3
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
5,厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称〖HTK〗污泥消化〖HT〗,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显著减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地处理系统〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗。
❾ 酶在环境保护方面有哪些应用
2.1
对废水净化的作用
在20世纪70年代,固定化酶已被用于空气和水的净化。在废水处理中,固定化酶占据主导地位。含酚废水属于工业废水,含有芳香族化合物,树脂加工业、塑料厂、染料厂都会产生含有芳香族化合物的废水,所以是重大污染物,需优先处理。辣根过氧化酶是处理这种污染物的主要酶制剂,它不仅可以高效去除废水中的含酚量,还可以利用磁响应性回收磁性酶,达到一举两得的效果。墨西哥科学家在萝卜中提取出一种萝卜素酶也可以去除废水中的含酚化学物质,它还可以达到在废水处理中使废水循环利用的效果。食品废水与重工业废水也是需要净化的较大废水污染源,现在也已有多种酶制剂可以净化这两种废水,废水净化已得到较大改善。今天,净水机几乎成为每家每户的必备产品,由此看来,酶的应用已经广泛应用各地各处。
2.2
对石油与废油净化作用
每年排入大海的石油量数百万吨,如果得不到及时的处理,海里的鱼虾等生物造成致命危害,并且石油中的有害物质可能通过海里的生物带入人体,威胁到人的生命。在开采与炼制石油的过程中产生的工业废油也是废油的一大污染源,它隶属石油的附属污染品,也应与是有采用相同的治理方法。现今社会的飞速发展是人类的生活品质大幅提高,人类所食用的食品含油量也大大增多,不良商家钻空子制作地沟油在市场上贩卖,人类食用地沟油对身体的危害是很大的,所以废油处置问题迫在眉睫。研究表明,酯酶技术对废油回收利用起关键作用。但现在我国由于技术限制,并未能将这种技术运用到废油处理中。
2.3
对白色污染治理的作用
科技的迅速发展对世界进步起到了强大的推动作用,但随之也带来了不少负面问题。当前我们大多数使用的高分子材料,大多是非生物降解或是不能降解的材料,例如塑料产品,已经成为白色污染的最大污染源。虽然现在有规定用其他材质物品代替塑料产品,但只是冰山一角,对于控制白色污染还远远不够。据统计,全球每年丢弃的白色垃圾高达数千万吨,对生态环境破坏尤为严重。酶技术在对白色污染治理起到了不可代替的作用。酶法合成可降解高分子材料,效果好于化学催化剂。化学催化剂太过强硬,效果不佳。酶作为生物催化剂可以代替化学催化剂,克服产物分离难,代谢复杂的缺点,同时在温和的催化条件下可以高效率的分解掉高分子材料。白色污染在酶技术的日益提高下完全治理指日可待。
❿ 蛋白酶在污水处理中的应用
我不抄同意蛋白酶就是袭催化蛋白质分解的酶哦~
我想你说的蛋白酶就是一般的生物酶吧。大多数酶的本质是蛋白质,少部分是RNA,那种则叫做核酶。
按化学反应类型分,酶的作用一般有:氧化,转移,水解,裂合,异构,合成六大类。
不同来源的污水,其中含有的化学物质种类和含量都不同,故应明确污水类型。
一般以BOD/COD的比值来衡量污水的可生化性,>0.3者说明可生化性较好,用生物处理可以获得较好的效果。否则生物酶也是没太大用处的。
具体的内容,建议用关键字在维普或知网上搜查文献。