正文 淺析環境工程中固定化酶技術的應用(1 / 2)

應用技術

作者:郭春明

摘要 酶固定化後一般穩定性增加,易從反應係統中分離,且易於控製,能反複多次使用。固定化酶是近十餘年發展起來的酶應用技術,在工業生產、化學分析和醫藥等方麵有誘人的應用前景。本文重在探討固定化酶在環境工程中的應用,並對其發展趨勢作了展望。

關鍵詞 環境工程;固定化酶;應用

中圖分類號X3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)42-0111-01

0 引言

固定化酶的形式多樣,可製成機械性能好的顆粒裝成酶柱用於連續生產;或在反應器中進行批式攪拌反應;也可製成酶膜、酶管等應用於分析化學。經過多年的發展在環境工程領域也得到了廣泛的應用。

1 固定化酶的研究與發展

上個世紀起,固定化酶的研究就已開始了,但將固定化酶引入環境工程,卻是近幾年的事,固定化酶是從實驗室篩選、培育獲得的活性菌體內提取出來的活性較高的酶,再用包埋法將其固定在載體上麵,經過多道高科技程序製成不溶於水的固態酶,通過這種方法製得的酶,就是固定化酶。在幾年的發展之後,固定化酶技術已經得到了很大的發展,到目前為止,技術人員通過各種實驗與方法,取得了很多成果,隻是,到目前為止,已經開發的固定化酶多限於胞外酶——水解酶類。也有少數胞內酶,但是我們知道酶的作用是用於催化降解的化學反應,需要其中包含許多氧化物,胞外酶中含有很多的氧化物,而胞內酶的氧化物則較少,無法滿足環境工程的需要,所以,在目前環境工程中,通常使用的都胞外酶,也就是水解酶。固定化酶性能、穩定性、降解有機物能力、耐毒性、抗雜菌性及耐衝擊負荷等也有待進一步提高。

2 環境工程中固定化酶技術的具體應用

2.1 用於有機廢水處理

在環境工程中,通常用來進行汙水處理的固定化酶有很多種,常見的固定化酶有辣根過氧化物酶、漆酶、酪氨酸酶等等,這些酶都有一個共同的特點,可以強勢有效的降解有機汙水中的毒性非常強的酚類物質。這些酶可降解有機廢水中毒性很強的酚類,對於環境工程的汙水處理有很大的幫助。在環境工程中,技術人員使用固定化辣根過氧化物酶對含有苯、酚等化學汙染物的汙水進行有效處理,去除率可以高達80%,使用了殼聚糖微球固定化辣根過氧化物酶來處理含酚的廢水,去除率也高達70%。可見酶的去汙效果。利用固定化酶去除汙水中的雜質是一個十分有效的辦法,但是工程實踐中也發現,有的時候去除效果並不是十分理想,經過在投放固定化酶的同時,考察酚濃度對固定化酶去除率的影響,大量的研究表明,當汙水中酚的濃度低於80mg/L時,酚的去除率達95%以上,但是,隨著酚濃度的不斷增加,酚的去除率也會逐漸的下降。在另外的實驗中,技術人員還發現,利用固定化酶處理受汙染水體中的農藥成份也非常的有效果,技術人員通過聚丙烯負載二氧化鈦膜固定農藥降解酶,有效降解農藥甲基對硫磷,通過大量的研究數據,我們可以看出,甲基對硫磷在30 min內降解了70%以上。技術人員通過大量的研究表明,在酸性的條件下,固定化漆酶對氯苯嘧啶醇具有非常好的降解作用。