论文部分内容阅读
我国木材资源短缺，制浆造纸行业污染严重，研究开发高效清洁制浆造纸新技术已成为我国制浆造纸行业可持续发展的重要保证。随着生物技术的发展，它在制浆造纸上的应用越来越广泛，这为开发制浆造纸新技术提供了有力的条件。本论文通过筛选、驯化出降解木素选择性强的白腐菌菌株，利用驯化好的白腐菌预处理杨木用于P-RC APMP(P-碱性过氧化氢进行预处理和RC-盘磨化学处理)制浆造纸过程中对纸浆性能、化学品消耗、磨浆能耗和污染负荷开展研究工作；同时还通过扫描电镜-X-射线能谱法(SEM-EDXA)、气质联用技术(GC-MS)研究了白腐菌对杨木木素降解反应的历程和机理。
本论文的主要研究结果如下：
白腐菌．Phanerochaete chryscoporium和白腐菌Tranetesversicolor生长的最优培养基中酵母浸出粉用量为1 g/L。在相同的培养条件下，白腐菌．Phanerochaete chryscoporium降解木素、综纤维素和聚戊糖的速率比Tranetes versicolor更快。白腐菌在外加碳源充足时几乎不降解纤维素和半纤维素，而对木素大量降解。白腐菌Phanerochaete chryscoporium生长速度快，对木素的降解量也高，可以缩短处理时间，同时对降解木素具有良好的选择性；要提高白腐菌处理效果，在相同接种量和延长处理时间的同时，需要适当增加培养基的加入量。
对杨木白腐菌Pha，zerochaete chryscoporium预处理0d、7d、14d、21d、28d、35d、42d后与对照样进行SEM．EDXA能谱Mn-Kα-X射线分析，由分析结果可知，杨木白腐菌预处理后各区域的木素浓度发生了明显的变化，随着预处理时间的增加，各区域的木素浓度随之降低，而且木质部细胞角隅、胞间层和次生壁中层木素浓度的比值呈先下降再上升的趋势；其中细胞角隅、胞间层的木素浓度下降的速率比次生壁中层的木素浓度下降的速率快。由SEM照片分析可知，随着处理时间的增加，木片细胞的破坏程度越大，白腐菌处理28d后细胞间的胞间层己明显分离。通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析可知，杨木白腐菌预处理后碱抽提液中的木素碎片明显比对照样多，其中白腐菌．Phanerochaete chryscoporium的降解途径主要是愈创木基C<,α>-C<,β>氧化断裂和紫丁香基C<,γ>位断裂反应，而白腐菌Tranetes versicolor的降解途径主要是愈创木基C<,α>-C<,β>氧化断裂生成芳香酸，如香草酸、紫丁香酸等十种芳香酸及包括含芳香酸的木素碎片的反应。在用药量为3％H<,2>O<,2>、2％NaOH、2％Na2SiO<,3>、0.1％MgSO<,4>、0.2％DTPA的条件下，与对照样相比，杨木经白腐菌Phanerochaetechryscoporium、Tranetes versicolor预处理14d后磨浆能耗有所降低、其手抄纸的性能有所提高；与白腐菌Tranetes versicolor相比，经白腐菌Phanerochaete chryscoporium处理后的试样更能节省磨浆能耗，两种菌对耐破指数、裂断长、撕裂指数的提高基本上相同，杨木经白腐菌预处理后制浆的白度稍微有所降低。杨木经白腐菌预处理后其制浆废水的pH值较对照样低，COD与BOD<,5>有所增加，但其BOD<,5>/COD值高于对照样，所以它更易于生化处理。杨木经白腐菌预处理后与对照样相比其制浆废水中的SS和TS都较高。