漆酶属于生活污水中

1. 多酚氧化酶活性大小

多酚氧化酶
一类含铜的氧化还原酶
多酚氧化酶是一类含铜的氧化还原酶[1]。编号：EC 1.10.3.1[1]（编号：EC 1.14.18.1[2]）。催化邻苯二酚氧化成邻苯二醌，也能作用于单酚单加氧酶的底物[1]。淡黄至暗褐色粉末或液体。溶于水，不溶于乙醇。有吸湿性。相对分子质量约为125000，最适pH为6.5，最适温度为2℃[2]。
多酚氧化酶是种末端氧化酶类，可将电子直接传递给分子氧。它在茶中的主要作用是催化儿茶素形成邻醍，进一步形成茶黄素等色素物质和香气成分等[3]。
中文名
多酚氧化酶
外文名
Polyphenol oxidase[2]
Tyrosinase[2]
Phenlase[2]
别名
儿茶酚氧化酶[3]
分子量
约为125000
CAS登录号
9002-1-2
研究简史理化性质制备方法应用领域储存运输检测方法自然界分布现状展望TA说
研究简史
多酚氧化酶（,PPO）是自然界中分布极广的一种金属蛋白酶，普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中，甚至在土壤中腐烂的植物残渣上都可以检测到多酚氧化酶的活性。由于其检测方便，是被最早研究的几类酶之一。自1883年Yoghid发现日本漆树液汁变硬可能和某种活性物质相关，1938年Keilin D.和Mann G.研究了蘑菇多酚氧化酶的提取和纯化，得到多酚氧化酶并将这类酶称为polyphenol oxidase。多酚氧化酶又称儿茶酚氧化酶，酪氨酸酶，苯酚酶，甲酚酶，邻苯二酚氧化还原酶，是六大类酶中的第一大类氧化还原酶。
多酚氧化酶的共同特征是能够通过分子氧氧化酚或多酚形成对应的醌。在广义上，多酚氧化酶可分为三大类：单酚单氧化酶（酪氨酸酶tyrosinase,EC.1.14.18.1）、双酚氧化酶（儿茶酚氧化酶catechol oxidse,EC.1.10.3.2）和漆酶（laccase,EC.1.10.3.1）。在这三大类多酚氧化酶中，儿茶酚酶主要分布在植物中，微生物中的多酚氧化酶主要包括漆酶和酪氨酸酶。现在大部分文献所说的多酚氧化酶一般是儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。
理化性质
酶蛋白具有一般蛋白质的特性，在高温或低温条件下有易变性失活的特点。各类酶均有其活性的最适温度范围，一般在30C～50℃范围内酶活性最强。酶若失活、变性，则就丧失了催化能力。酶的催化作用具有专一性，如多酚氧化酶，只能使茶多酚物质氧化，聚合成茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和茶褐素等；蛋白酶只能促使蛋白质分解为氨基酸。茶叶加工就是利用酶具有的这种特性，用技术手段钝化或激发酶的活性，使其沿着茶类所需的要求发生酶促反应而获得各类茶特有的色香味。如绿茶加工过程中的杀青就是利用高温钝化酶的活性，在短时间内制止由酶引起的一系列化学变化，形成绿叶绿汤的品质特点。红茶加工过程中的发酵就是激化酶的活性，促使茶多酚物质在多酚氧化酶的催化下发生氧化聚合反应，生成茶黄素、茶红素等氧化产物，形成红茶红叶红汤的品质特点。
制备方法
由丝状菌（Alternaria; Asp. niger; Corio-lus)或担子菌（Cyathus; Polyporus cinereus; Pycno porus coc-cineus; Polyporus; Trametes) 的培养液，用室温以下的水提取后，再在低温下用冷的乙醇、含水乙醇或丙酮处理而得。亦可由蘑菇提取而得[2]。
应用领域
酶制剂
用于红茶制造等[2]。
储存运输
密封包装后贮于阴冷处[2]。
检测方法
活性测定
常用检压法和分光光度法。前者应用多酚氧化酶（PPO）可催化儿茶素等底物在有氧条件下的氧化还原反应，根据底物的氧化速率与单位酶浓度和单位时间内的耗氧量成正比这一原理，用瓦氏呼吸仪测定反应过程中的耗氧量求得PPO活性的大小，此方法设备简便，但操作复杂，误差较大。后者利用邻苯二酚和D-儿茶素在PPO催化下生成有色产物，其显色物质在460纳米处有最大吸收，吸收值在单位时间内的变化和单位酶活性成正比，计算PPO活性强度。操作方法简便，重现性好。与检压法原理相似的方法有氧电极法，应用也较多。
自然界分布
植物中的多酚氧化酶及作用
在植物（如苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、豆类、茶叶、桑叶、烟草等）组织中，PPO是与内囊体膜结合在一起的，天然状态无活性，但将组织匀浆或损伤后PPO被活化，从而表现出活性。在果蔬细胞组织中，PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度的不同而有差异，绿叶中PPO活性大部分存在于叶绿体内[7]；马铃薯块茎中几乎所有的亚细胞部分都含有PPO，含量大约与蛋白质部分相同[8]；在茶叶中的PPO分为游离态和束缚态，前者主要存在于细胞液中属可溶态PPO，而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中，与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态[9]，ThanarajS.N.（1990）研究了茶树新梢中PPO活性及多酚含量对红茶品质的影响，发现PPO活性强，多酚含量高，对红茶品质有利，相反则利于绿茶的生产[10]；新鲜的苹果中，多酚氧化酶几乎全部存在于叶绿体和线粒体中。从这两部分分别制备的PPO，其底物专一性稍有差异[11]。刘乾刚认为，PPO在细胞内除了存在于叶绿体及线粒体上外，细胞壁也可能存在PPO，且对发酵产生影响，细胞只要轻微破损便有PPO的作用。多酚氧化酶是一种质体酶，有些研究人员认为多酚氧化酶可能仅存在于质体中[12]，缺乏质体的组织就不存在多酚氧化酶，例如筛管和筛胞等，但是有质体的组织也可能没有多酚氧化酶，如C4植物叶。含有质体的植物组织不一定都存在多酚氧化酶，而多酚氧化酶一定在含有质体的植物组织中。
随分子生物学的发展，象西红柿、苹果等的多酚氧化酶的基因已被克隆。浙江大学赵东等[12]对茶树多酚氧化酶的克隆及其序列进行了比较。从已经克隆的多酚氧化酶的基因看，均属于基因家族，多则6-7个基因。这些基因的表达具有时空差异和组织特异性（PPO在幼龄组织中表达，在成熟组织中不表达），表明多酚氧化酶的基因在植物中所起的作用不同。高等植物组织发生褐变主要是PPO作用的结果，PPO催化多酚氧化为醌，醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应，结果产生黑色素沉淀。
微生物漆酶
漆酶是三大类多酚氧化酶中作用底物最广的一类。漆酶最早是在1883年由Yoshida首先从漆树液中发现的，后来人们又从大量的真菌体中发现了漆酶。漆酶来源很多，结构各异，不同来源的漆酶表现出来的催化特性相差较大。即便是同一来源，如同一白腐菌菌种，也可分泌出不同性质的漆酶组分，包括氧化能力、最适pH、底物专一性等，因此催化氧化作用也各不相同。漆酶分子中的铜离子是漆酶催化反应的活性中心，在催化氧化过程中起决定作用。
在真菌中，漆酶大多分布在担子菌（Basidimycetes）、多孔菌（Polyporus）、子囊菌（A-somycetes）、脉孢菌（Neurospora）、柄孢壳菌（Po-dospora）和曲霉菌（Aspergillus）等真菌中。担子菌中的白腐菌是目前获得漆酶的主要来源。Givaudan等还从稻根上的生脂固氮螺菌（Azospirillum lipoferum）中分离出细菌漆酶。
黄乾明等以粗毛栓菌(Trametes gallica）为出发菌，通过紫外诱变处理其担抱子、PDA-RBBR平板变色法初筛、ABTS法测定培养液漆酶酶活力复筛，获得1株漆酶高产诱变菌株SAH-12。
黄俊等（2006）从森林树木根部土壤中分离得1株具有漆酶活性的细菌菌株，并鉴定该细菌属于克雷伯氏菌(Klebsiella）属，命名其为Klebsiella sp-601。这是首例报道Klebsiella细菌具有漆酶活性。
微生物酪氨酸酶
酪氨酸酶，又叫单酚氧化酶，它可以氧化L-酪氨酸合成L-多巴和黑色素。在高等动物和人类中酪氨酸酶的活性高低与黑色素的形成速率有关，缺乏此酶活性将引起白化病。
有报道说，一种假单胞菌（Pseudomonas sp.）具有高产酪氨酸酶的能力，另一种细菌即弗氏柠檬杆菌（Cibrobacter freundii）在L一酪氨酸诱导下能高效表达酪氨酸酶的催化活性，经小试试验可获得L-多巴产量9.5g/L，为其中试生产奠定了基础。
蔡信之等分离并鉴定出嗜麦芽假单胞菌（Pseudomonas maltophilia)AT18能够稳定地产生酪氨酸酶，并催化产生黑色素。他们已将该菌的酪氨酸酶基因（mel）片断克隆到E.coli质粒载体pUC18上，构建了产生黑色素的工程菌E.coli/pwSY。
现状展望
植物PPO的研究现状及展望
PPO与抗病性的关系人们已进行了广泛的研究[32]。植物在抵御病原微生物的侵染过程中，抗性相关酶发挥了重要作用，这主要包括了酚类代谢系统中的一些酶和病原相关蛋白家族PPO通过催化木质素及醌类化合物形成，构成保护性屏蔽而使细胞免受病菌的侵害，也可以通过形成醌类物质直接发挥抗病作用。目前已比较成功的有：黄瓜对黑星病的抗性，苹果对轮纹病的抗性，香蕉对束顶病的抗性，柠檬对流胶病的抗性，甘薯对蔓割病的抗性，水稻对白叶枯病的抗性等等。
茶叶中所有化学成分中，儿茶素与多酚氧化酶尤为重要，除绿茶、黄茶外，各种茶叶的加工都是基于儿茶素在多酚氧化酶催化下的氧化作用，即所谓的“发酵”过程。有的学者在红碎茶加工中，利用茶幼果作为外源PPO的载体，以一定比例用于红碎茶加工过程，结果发现能明显提高成茶的TF含量，减少TB含量。还有的学者进行了内源酶发酵研究，以期望能在茶饮料中有所应用，改善滋味。
多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类，PPO催化果蔬原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素，严重影响制品的营养，风味及外观品质。这些情况对生产者与消费者均是不希望看到的，仅在少数几种食品的生产中，人们利用了PPO的作用，如茶叶、咖啡、黑葡萄中的多酚氧化酶。
微生物PPO的研究现状及展望
随着微生物发酵投人少、见效快、易控制等特点的凸显，开发微生物中的多酚氧化酶成了研究者关注的热点。微生物中的漆酶对氧化酚类或芳胺类等多种底物的氧化起催化作用，从而使其在含酚废水的处理、环境中酚类毒物的降解、饮料加工、食用和药用菌生产、饲料工业及医药卫生等各个领域有着广泛应用。而利用微生物发酵合成酪氨酸酶也已成为研制治疗白瘫风、帕金森病和老年痴呆症等疾患药物的努力方向。
由于自然界中存在着大量结构不同的多酚类物质，而催化这些酚类物质氧化的多酚氧化酶也是不同的。如果从微生物中筛选出有效的酶源或者利用酶修饰、基因异源表达和基因工程菌的构建等技术创造出有效的微生物酶源，这将着深远意义。

2. 生物技术给人类环境带来哪些福利

环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题，也日益严重地影响着我 国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中，由于忽视了发展中的环境保护 ，目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施，但环境质量下降的趋势仍在继续 。� 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，从城市到乡村，我国的大气、河流、湖泊、海 洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气 污染最严重的城市中之列，全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。全 国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨，仅10%的生活污水 和70%的工业废水得到处理，其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。 其他未经处理的污水直接排入江河湖海，致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计， 全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中，属4类和5类水体的占39%；城市地面水污染普 遍严重，并呈进一步恶化的趋势，136条流经城市的河流中，属4类、5类和超过5类标准的高 达76.8%；约50%的城市地下水受到不同程度的污染；全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富 营养化程度逐年加剧；一些地区的饮用水源受到严重污染，对人民健康造成严重危害。城市 垃圾和工业固体废弃物与日俱增，工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨，占地超过5万公顷 ，使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏，加重了1998年的长江洪水灾难，给 人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。�

当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动 所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。据中国 社会科学院1998年度调查和估计，我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿 元人民币。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可 持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。� 当今世界各国已普遍接受 “可持续发展”这一全新的概念，并围绕它制定和实施本国的环境保

二、环境生物技术的特点�

生物是构成生态系统的要素，生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发 展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独 特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思 想。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和 以 及无二次污染等显著优点，加之其技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科 技工作者和企业家的高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人 们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。� 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生 物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污 染 治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的 修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应 用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水 和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一 种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程和 酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，大大强化了上述环境生物处理过程，使生物处理具 有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广 阔的 前景。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出 “生物治理技术优于其他新技术的显 著特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术 ”(Biotechnology Newswatch,Augus t 16,1993)。� 由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物)，其中一些有机污染物经生物过程处 理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质，因此，生物处理方法也常是有机废物资源 化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的，作为催化剂的酶是一种活性蛋白，因此， 生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。另外，酶对底物有高度的特异性，因此，生物 转化技术(Bioconversion)的效率高，副产物少，这与常常需要高温、高压条件的化工过程 相比，反应条件大大简化，因而投资省、费用少、消耗低，而且效果好、过程稳定、操作简便 ，同时，在多数情况下，它还可和其他技术结合使用。用生物过程代替化学过程可以降低生 产活动的污染水平，有利于实现工艺过程生态化或无废生产，真正实现清洁生产的目标。据 美国环保局估算，美国现有的化学工业若有5%为生物过程取代，污染防治费用可降低约1亿 美元。生物处理技术除易于大规模处理外，还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所， 从而大大节约生物处理的费用。另外，生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降 解的，并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化 石能源、人工合成物等，有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度，使经济发展进入 可持续发展的轨道。生物是构成生态系统的要素，生态系统内物质循环主要是依靠生物过程 来完成的。因此，利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质，即用生物修复 (Bioremediation)技术净化环境，使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土 壤等得以重新利用，同时还可进一步强化环境的自净能力。�

环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理，如今已相当广泛地应用于环境监测，尤其是以 生物传感器为核心的环境生物监测技术，可在线在位迅速地提供环境质量参数，成为环境质 量预报和报警中的重要组成部分。�

三、环境生物技术的重要进展�

环境污染是人类社会在21世纪必将面临的四大难题之一，空气、水体和土地资源的污染越来 越严重，不但影响了国民经济的可持续发展，甚至已威胁到人类的健康、智力乃至生存，因 此全球各国近几年都在寻找新的途径和方法，以治理和解决环境污染问题。� 我国是一个发展中国家，经济水平和科技总体水平离国际发展水平仍有相当差距，这就要求 我国在科技发展特别是环保高科技发展上，需跟踪国际前沿，与国际上同步开发未来可能应 用的高新技术。以下重点介绍几项经多年开发，已接近产业化的环境生物技术。�

1.高硫煤微生物脱硫技术�

煤炭是世界能源的重要组成部分，我国是世界上最大的产煤国和煤消耗国，煤炭占我国一次 能源的3/4，高硫煤储量约占总储量的1/3，并且高硫煤开采比例也逐年上升，而黄铁矿硫约 占总硫的60%。煤中通常含有0.25％～7%的硫，如我国西南地区煤平均含硫量为3.23%，西北地 区为3.05%，中南地区为2.02%，华北地区为1.65%。煤炭中的硫分为可燃硫和不燃硫。不燃硫主要 是硫 酸盐，可燃硫包括无机硫和有机硫。可燃硫经燃烧生成SO2随烟气排入大气，导致了严重的 环境污染，造成的经济损失每年达数百亿元。据报道，1997年，我国的SO�2年排放量已达2 346万吨，居世界第一位，62%的城市大气SO�2日平均浓度超过国家三级标准；全国酸雨区 面积已占国土面积的30%，华中酸雨区酸雨频率高达90%以上。预计2000年我国一次能源的消 耗量将超过12亿吨。SO�2年排放量将会达到3822万吨。《中国21世纪议程》中指出： “发 展少污染的洁净煤技术是中国政府履行国际公约、承担相应国际义务的重要方面，也是促进 中国以煤为主的能源系统向环境无害的可持续发展的模式转变的战略组成部分。 ”可见洁净 煤是中国能源的未来。�

我国是一个发展中国家，经济还比较落后，如何采取可持续发展的战略，开发廉价的、操作简 便的煤脱硫技术，将具有深远的经济和环境保护意义。在众多的煤洁净、脱硫技术中，煤的 燃前脱硫技术，其脱硫成本仅相当于洗涤烟气脱硫的1/10，同时燃前脱硫便于大规模、全面 地控制燃煤的二氧化硫、粉尘排放，因而受到各国的高度重视。与现有的物理、化学法相比 ，微生物洁净技术具有投资低、操作简便、反应条件温和、不产生新的污染，并可和现有的物 理洗煤过程相结合，脱除其中的灰分，而煤基本无损失，且可提高煤的燃值，因而受到许多 国家政府和企业的极大关注，竞相开发这一技术。� 煤的微生物洁净技术(主要是脱硫、脱尘)研究是在生物沥滤铜、铀等金属的基础上发展起来 的。煤炭中的硫分主要包括有机硫和无机硫、无机黄铁矿硫以及少量的硫酸盐硫。其中，相比 有 机硫分、黄铁矿硫(FeS�2)较易去除，早期的研究主要利用Thiobacillus ferrooxidans自 养菌在几天时间里将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水中而排出，该方法可去除 约90%的无机硫，使某些煤的含硫量降至1%以下。虽然该方法脱硫效率较高，但缺点是处理 的时间较长，并要求较大的反应器容积和较细的煤炭粒径。意大利、荷兰、英国和德国等国 参加的欧共体项目已在意大利的North Sardinia煤矿建立了一个利用煤微生物脱硫净化技术 的示范工程，进行应用微生物脱除煤中无机硫及有机硫的工业化实验。实验结果显示，该方法 要溶解黄铁矿需花1～2周的时间，煤粒要求细小。同时国际研究机构的实验显示，该方法的 技术可行性虽已无障碍，但该方法能耗较高，所需场地较大，经济可行性较差。�

为提高脱硫效率，近年来研究人员把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合， 即把煤粉碎成微粒与水混合，并将微生物加入溶液中，让微生物附着在黄铁矿表面，使其表 面变成 亲水性，能溶于水。在浮选中其难以附着在气泡上，下沉至底部，从而把煤和黄铁矿分开。 由于它仅处理黄铁矿的表面，因此脱硫时间只需数分钟即可，从而大幅度缩短了处理时间， 可脱除无机硫约70%。另外，该法在把煤中的黄铁矿脱硫时，灰分也可同时沉底，所以也具有 脱去灰分的优点。�

A.S. Atins 等采用Thiobacillus ferrooxidans 菌在煤炭粒度0.15±0.075mm、煤浆浓度2 %、细菌浓度3.26×10��10�个/g、pH�2的条件下，对美国一种高硫煤(总硫＞10.4%，黄 铁 矿硫＞5.9%)处理2分钟后，用常规浮选分离，结果精煤总硫降至6～6.45%，黄铁矿硫脱除率 达75%以上，而若无细菌处理，精煤总硫仍高达10.2%，基本没有脱除。Attia等对皮兹堡两 种含硫分别为3.8%(黄铁矿硫1.9%)和1.59%的煤样利用微生物进行了约10分钟的处理 ，前一种煤样黄铁矿和灰分的脱除率达到80%和60%以上，另一煤样也显示了相似的结果。日 本Ohmu ra等也开展了一系列类似的研究，取得了良好的脱硫效果。目前，浮选法微生物脱硫已成为 国际上洁净煤技术开发的热点。�

我国在煤的微生物脱硫方面的研究起步较晚，80年代中期后，我国一些研究人员在利用微 生物进行煤脱硫(包括有机硫)方面开展了一些基础研究工作。从松藻煤矿分离到氧化亚铁硫 杆菌，在pH1.55～1.70的条件下，利用浸出法可使黄铁矿硫的去除率达到86.11％～95.16%。� 国家环境保护总局资助，中国环境科学研究院生物工程重点实验室进行了浮选法微生物脱硫 工 艺的可行性研究。结果显示该工艺是相当可行的。在中性条件下，经约30分钟的微生物处理 ， 可脱除无机硫达60%，比纯物理浮选提高约1倍。目前该技术正进行扩大规模试验，预计将 在未来1～2年内完成，从而为该项目的产业化奠定基础。�

2.造纸工业中的生物制浆和生物漂白技术�

造纸工业是世界上六大污染工业之一。我国造纸行业年排放废水量达40亿吨，占全国工业废 水排放量的1/6，其中有机污染物(以BOD计)达170万吨，约占全国工业废水中有机污染物总 量的1/4。在用植物材料进行化学制浆与化学漂白过程中，含有大量木质素、半纤维素和有 害 物质的废液被倾倒入江河湖泊中，造成严重的环境污染和生态破坏。多年来，人们不懈地努 力，试图开发出无污染和高效率的制浆造纸新工艺，以减少污染，保护环境。�

造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序。与化学法相比，虽然机械法制浆可 以大大提高纸浆得率，从而节省大量林木资源。但是，磨木浆的能量消耗很大，而且成品纸 的强度等质量性能不如硫酸盐浆，因而限制了这项技术的发展。生物技术可以帮助解决这些 问题，其中最具吸引力和挑战性的是生物制浆与生物漂白。因为造纸工业废水主要由蒸煮黑 液和漂白废液组成，采用生物制浆与生物漂白可以有效减少这些废液的产生。利用微生物与 微生物酶类进行生物制浆与生物漂白具有很大的优势和潜力，因为微生物极易生长繁殖，酶 催化反应具有高度专一性，反应条件温和，并且高效无污染。1987年，在美国政府和Weaver 工业公司等造纸企业的支持下，组建了生物制浆财团，由美国农业部林产研究所联合威斯康 星大学、明尼苏达大学等研究机构，开展了长期深入的研究工作。他们选出了一株能快速生 长 并选择性从木材中除去木素的白腐菌(Ceriporiopsis subvermispora)。把它接种到用蒸汽 简单灭过菌的木片上，用强制通风的办法来控制温湿度，培养2周后，用于热机法制浆，已 完成了50吨规模的实验。结果显示，不仅可以节省能耗38%，提高设备生产能力，而且可以 减少树脂问题，明显改善成纸的强度性能。目前他们正在努力加快新技术的产业化，并力图 将新技术的应用范围扩大到亚硫酸盐浆、硫酸盐浆，乃至非木材浆中去。� 木质素是造纸工业中有效利用纤维素的最大障碍。在化学制浆过程中，大部分木质素可从木 材、草类或其他粗原料的纤维中除去，但还残留大约3～12%，这部分残留的木质素会造成纸 浆褐色，并降低纸张的强度。因此，需要对纸浆进行漂白。传统的化学漂白法是采用多段的 氯/二氧化氯漂白及碱提取来去掉木质素，在废水中会有大量含氯的、致癌致畸的物质，如 呋喃、二恶英等，造成严重的环境污染和生态破坏。�

80年代初，西方工业国家工业污染控制战略出现了重大变革，以污染预防取代了污染治理。 芬兰 率先将生物预漂白技术引入制浆造纸工业中。用木聚糖酶对纸浆进行预漂白，可以减少随后 的化学漂白用氯量30％～40%，废液中有机氯化物与毒性物含量显著减少。至今，用于生物预漂 白的木聚糖酶已经经历了三代的发展。从第一代酸性酶，第二代中性酶，到第三代碱性酶。 目前，对第三代木聚糖酶的研究与应用正进入高峰期，采用基因工程与蛋白质工程手段获得 性质 优良的耐热耐碱木聚糖酶已成为各相关实验室的研究热点，期望不久的将来重组酶会更有效 地应用于漂白工艺中。目前，酶法助漂新工艺在欧洲和北美的30余家大型纸厂得到应用，成 为生物技术在造纸工业应用最成功的一例。加拿大已有约10%的硫酸盐法纸浆厂采用了该新 工艺。丹麦诺和诺德公司和美国山道斯化学公司等多家酶制剂厂商，纷纷推出了专门用于纸 浆处理的木聚糖酶和纤维素酶新产品。�

由于木聚糖酶处理工艺是通过降解除去纸浆表面再沉积的半纤维素等方式，来帮助化学漂剂 漂白的。木聚糖酶只能起到助漂的作用，不能真正替代化学漂剂。因此，生物预漂白并不 能完全替代化学漂白，能减少污染却不能最终消除污染，因此要从根本上消除有毒氯漂液的 污染，需最终实现生物漂白，即完全采用生物手段除去纸浆中残留的木质素 。近年来，利用各种木质素酶进行生物漂白的研究正在迅速兴起，人们期望利用木质素酶对 木质素的直接作用来实现生物漂白。许多实验室都在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶，涉及 的酶类包括木素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶和纤维二糖脱氢酶等。其中，一种叫做漆 酶的木质素酶成为近年来的研究热点。�

过去，一般都认为漆酶的氧化还原电位太低，不能攻击构成木素结构90%以上的非酚木素结 构。但进入90年代后，有人发现，当有可起氧化还原中介物作用的简单有机化合物存在 时 ，漆酶不仅能氧化非酚结构，而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。目前研究较多的中介物 有1-羟基苯并三唑(1-hydroxybensotriazol,1-H等。佐治亚大学的研究者则发现一株漆 酶产生菌朱红密孔菌(pycnoporus Cinnaba-rinus)可以产生自己的氧化还原中介物3-羟基 邻 氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化 合物，而且能降解合成的木素。日本报道，利用漆酶进行生物漂白，可以去掉50％～60%的残余 木质素，减少氯漂50％～60%，然而，离真正意义的生物漂白还有一段距离。木质素的结构 非常 复杂，并且在纸浆中木质素与木聚糖形成复合体紧密地附着在纤维上，难以除去。仅依赖于 一种酶的作用远远不够，利用木聚糖酶与木质素酶两种酶的共同作用有望完全降解掉纸浆中 残留的木质素，实现真正意义上的生物漂白。未来生物制浆和生物漂白的技术突破将使造纸工 业摆脱污染，实现清洁生产。�

3.石油污染土壤的生物修复�

人类的生产活动，当代工业的迅速发展，大量的人造化学物质排放入环境中，对资源和环境 构成越来越严重的破坏。化石燃料的开采和使用，工业三废的排放，给我们赖以生存的环境 造成难以估量的污染，比如在国外仅石油的开采、运输、储存以及事故性泄漏等原因造成每 年约有1000万吨石油烃进入环境(不包括石油加工行业的损失)，另外全世界各国每年大约使 用1500万吨的各种农药广泛喷洒于面积巨大的农田，引起土壤、地下水、水系和海洋的严重 污染，破坏生态平衡，不仅制约了经济的发展，而且影响到人类的健康和生存。我国如华北 油田周围的很多农田由于原油污染而无法耕种，每年都要支付大量资金作为对农民的赔偿。 黄河水系年平均含油最高可达4.82mg/L，辽河水系年平均含油最高可达7.68mg/L，明显地超 过了国家三级地面水的标准(＜0.1mg/L)。有的甚至污染到地下水资源，如山东淄博地区地下水 最 高含油达到了100mg/L以上，超过国家标准(＜0.1mg/L)1000倍以上。全国各地的储油场所 也已 开始渗漏污染到地下水，严重威胁了地下水资源的水质，石油污染是1998年发生在渤海的1 万平方公里赤潮的主要原因之一。有鉴于此，世界各发达国家纷纷制定了环境修复计划，如 荷兰在80年代已投资15亿美元进行土壤污染的修复，德国在1995年一年就投资60亿美元 净化 土壤污染，英国、法国、日本、俄罗斯等也相应投巨资进行环境污染的修复。据《21世纪生物 技术：新的方向》一书介绍，美国在90年代中，每年都投资几百亿美元进行污染环境的修复 ，该书分析：如果采用传统的修复方法(物理和化学方法)来治理美国本土陆地上的环境污 染，就需要投资1.7万亿美元，而如果采用生物修复技术，而只需3400～6000亿美元的投资 ，也就是传统方法所需投资的1/5～1/3。该书还分析：在今后若干年内，美国市场对生物 修复技术服务及其生物产品的需求将以每年15%或更高的速度增长，到2000年生物修复技术 的纯利润将超过5亿美元。�

针对严重污染的环境，我国尚未采取大规模的治理措施，仅在少数地区开展了治理，并以物 理化学方法(如洗脱、吸附)为主，不仅投资成本高，而且也造成了二次污染。我们的国土面 积比美国略大，且环境污染还更为严重，对全国范围的污染环境进行修复，若采用传统方法 ，即使考虑劳动力相对便宜的因素，其投资规模将仍然非常庞大，如采用生物修复技术，不 仅其投资规模大为缩小(仅需传统方法的1/5～1/3)，而且还没有二次污染。综上所述，环境 污染的生物修复技术是我国今后治理环境污染必须发展的生物技术，更具有广阔的市场和发 展前景。可充分预见，在21世纪，生物修复技术将成为我国生态环境保护领域最具有价值和最 具有生命力的大面积污染的优选生物工程技术。�

生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，其主要利用 生物 特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除环境污染的目 的。在该技术的萌芽阶段，主要应用于环境中石油烃污染的治理，并取得成功。实践结果表 明生，物修复技术是可行的、有效的和优越的，此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污 染 类型的治理。欧洲各国如德国、丹麦、荷兰对生物修复技术非常重视，全欧洲从事该项技术 的研究机构和商业公司大约有近百个，他们的研究证明，利用微生物分解有毒有害物质的生 物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的方法。美国国家环保局、国防部、能源部 都积极推进生物修复技术的研究和应用。美国的一些州也对生物修复技术持积极态度，如新 泽西州、威斯康星州规定将该技术列为净化受储油罐泄漏污染土壤治理的方法之一。美国能 源部制定了90年代土壤和地下水的生物修复计划，并组织了一个由联邦政府、学术和实业界 人员组成的 “生物修复行动委员会 ”(Bioremediation Action Committee)来负责生物修复 技术的研究和具体应用实施。生物修复是采用诸如提高通气效率、补充营养(对石油污染而 言，主要是补充N、P)，投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降 解活性水平，以促进对污染物的降解速度，从而达到治理污染环境的目的。生物修复技术最 成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年应用投加营养和高效降解菌对阿拉 斯加Exxon Valdez 王子海湾由于油轮泄漏造成的污染进行的处理，取得非常明显的效果， 使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。

3. 印染废水，是染浆废水来的，脱色效果不好，怎么办

不知到你用的什么工艺,一般生物处理不易脱色的话,可以考虑加点絮凝剂,另外氧化法也比较常用,下面一个参考文摘不错的：
由于染料生产品种多,并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展,从而使染料废水处理难度加大.染料废水处理难点：一是COD高,而BOD/COD值小,可生化性差；二是色度高,而成分复杂.三是水质水量不稳定,排放具有间歇性.印染废水的处理目标一般是COD的去除与脱色,但脱色问题难度更大.
3． 脱色处理方法
3.1 物理方法
3.1.1吸附法
吸附法是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法.吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的.吸附按其作用力可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种.目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物理吸附, 但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用.
常用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰) 及天然废料(木炭、锯屑) 等.传统的吸附剂是活性碳,活性炭具有较高的比表面积（500- 600 m2/g）,它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能.活性炭去除水中溶解性有机物（分子量不超过400）非常有效,但它不能去除水中的胶体疏水性染料.若废水BOD5> 500mg/L,则采用吸附法是不经济的.膨润土作为水处理中的吸附剂和絮凝剂,已被广泛用于印染废水脱色领域,近年来制成多种复合膨润土、VS型纤维和聚苯乙烯基阳离子交换纤维等,具有物理吸附和离子交换功能,且比表面大、离子交换速度快,易再生,对难处理的阳离子染料废水有很好的脱色效果,有些改性的膨润土的脱色效果甚至高于活性炭[4]；某些集吸附与絮凝性能为一体的吸附剂如硅藻土复合净水剂也已开发；用电厂粉煤灰制成具有絮凝性能的改性粉煤灰,对疏水性和亲水性染料废水均具有很高的脱色率；另外工业废料（如煤渣、粉煤灰等）、天然废料（如木炭、木屑等）、植物秸秆（如玉米棒等）均对印染废水具有一定的吸附作用.
吸附法尤其适合难生化降解的纺织印染废水脱色处理,印染废水的吸附脱色技术是一项非常有效而又比较经济的方法.活性炭吸附脱色技术不适合印染废水一级处理,只能用于深度脱色处理,活性炭处理成本高,再生困难,所以活性炭的再生技术是正在研究的课题,其中生物再生是研究的重点方向.煤、炉渣吸附剂,原料来源广,成本低,但在处理印染废水之后存在二次污染,所以只适合与生化法或砂过滤等方法联合使用.离子交换树脂对水溶性染料离子吸附特别有效,离子交换吸附剂的开发研制是今后的主要发展方向之一.廉价、高效、因地制宜新型吸附材料的开发是一项很有前途的技术.吸附法与其它处理方法的优化组合处理印染废水,脱色效果更佳.[5]
综上所述,吸附脱色的发展方向体现在两个方面: ①根据吸附机制开发、寻找新的吸附剂; ②对现有吸附剂的改性与活化, 以提高脱色效果和再生能力.
3.1.2超滤法脱色
超滤是利用一定的流体压力推动力和孔径在20～200üA 的半透膜实现高分子和低分子的分离.超滤过程的本质是一种筛滤过程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素.该法的优点是不会产生副作用,可以使水循环使用.早在70 年代初期, 膜分离技术就尝试用来处理印染废水.目前, 该方法可用于去除各种染料和添加剂.但由于分离染料混合物的困难, 并未达到完美的程度.
在这种技术中,半透膜的性质起着决定性的作用.就材料而言,膜有动态膜,纤维素类膜,聚砜超滤膜,荷电超滤膜或疏松反渗透膜.[6]
(1)动态膜从处理效果和经济上讲,ZrO-PAA 动态膜是可行的.但能耗较大,其渗透水及化学物质的再利用率可达88% 到96%.
(2) 纤维素类膜.CA 膜的选择性随膜表面与各种染料互变异构体相互作用而发生变化,但膜材料本身在耐pH、耐温等方面仍然有所不足.纤维素类膜在耐pH值、耐压、耐温度等方面优于CA ,用纤维素超滤膜反渗透处理染色废液, 染料去除率97% 以上可实现水的循环使用,但反渗透所需的高压操作仍是它的不足.
(3) 聚砜超滤膜由于其良好的物理化学稳定性,有较大的应用前景.使用聚砜超滤膜代替纤维素膜可实现高温操作, 回收染料减轻污染, 但仍未达到国家排放的标准.
(4) 荷电超滤膜或疏松反渗透膜是用来描述其分离性能介于反渗透和超滤之间的一种膜.荷电超滤膜是以其化学结构含有荷电基团而定义的, 疏松反渗透膜是以其物理结构而命名, 它们往往指的一种膜.对盐NaCl 截留只有2%～ 3% , 而对于500～2 000 分子量的物质,具有较高的分离率, 同时保持高的水通量.一般染料的分子量正好在这种膜的截留范围, 特别是离子型染料.该膜在低压下操作(10 kg/cm 2) 耐pH值、耐压密、耐污染、耐温等方面都比较突出,前景广阔[7].
3.1.3辐射降解法
电离辐射可有效地降解染料水溶液,辐射技术和其它技术有很好的协同作用.与常规污染物处理技术相比,辐射技术在常温常压下进行,具有工艺简单、无二次污染等特点,对难降解有机污染物的处理更有其独特长处.[8]
用60Co γ射线辐照甲基橙和活性艳蓝KNR水溶液,辐照后染料水溶液的可见光区和紫外区的特征吸收峰随吸收剂量的增加而渐渐下降至接近零,说明辐射降解反应既破坏了染料分子的发色基团,同时也破坏了染料的有机分子结构.脱色率和COD去除率均随吸收剂量的增加而增加.过氧化氢与辐射有协同作用,在相同的吸收剂量下,脱色率和COD去除率均随过氧化氢的浓度增加而增加.另外,该法pH值适用范围很广；溶液的初始浓度越大,COD去除和脱色效果越差；氧的存在可以促进染料分子的降解.在同样辐照条件下,染料的辐射降解效果因染料分子的结构不同而略有不同[9].
辐射法处理印染等难降解污水时虽然有机物的去除率高、设备占地小、操作简便,但用来产生高能粒子的装置价格昂贵,技术要求高,而且该方法能耗较大,能量利用率不高,若要真正投入实际运行,还需进行大量的研究工作.
3.2 物理化学法
3.2.1絮凝法
印染废水的絮凝脱色技术, 投资费用低, 设备占地少, 处理量大, 是一种被普遍采用的脱色技术.某印染厂采用混凝脱色- 悬浮曝气生物滤池工艺处理主要含活性染料的废水,原水CODCr, SS的平均质量浓度分别为296,285 mg/L 和平均色度为550倍, 处理后出水水质相应各项指标分别为40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分别为87%, 92%和98%.[10]
在印染废水中使用的絮凝剂很多,大致可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三类,其中,有机絮凝剂还分为天然有机高分子絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂.由于印染废水水质比较复杂,无机单盐絮凝剂在水解絮凝过程中,未能完成具有优势絮凝效果的形态,投药量大,絮凝效果差；无机高分子絮凝剂可以较好地除去废水中大部分悬浮态染料,但对于水溶性染料中分子量小、不容易形成胶体的废水则难以处理;有机高分子絮凝剂对于水溶性染料等废水具有很好的脱色性能,但单独使用效果差,而且易于产生有毒物质；因此,开发研制价廉、无毒、高效的新型有机絮凝剂,已成为目前絮凝法的主要研究方向之一.
复合絮凝剂则能同时发挥几种絮凝剂的优点,使絮凝法用于印染废水处理既经济,又适用.如将有机絮凝剂与无机絮凝剂复配使用,充分发挥有机高分子絮凝剂的吸咐架桥性能和无机絮凝剂的电性中和能力,可以使处理出水达到较好的效果.此外,淀粉衍生物、木质素衍生物、羧甲基壳聚糖[11]等天然高分子具有无毒、原料广、价廉和可生物降解等优点,也得到科研工作者的高度重视.另外,微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂.与普通的絮凝剂相比,有固液易于分离,沉淀少,适用性广等优点,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题[12].总之,高效、无毒、无害的环境友好性絮凝即将在印染废水处理中有广阔的应用前景.
絮凝法虽然是含染料废水处理的常用方法,但对于许多可溶性好的染料, 处理效果往往不佳.因此, 复合絮凝法将成为工业废水处理工艺研究的主要内容和发展方向.根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥絮凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义.
然而,用絮凝法进行废水脱色依然存在以下几个方面的问题：产生大量的淤泥；由于废水水质变化大,每批废水脱色前均需要进行预试验,以确定最佳条件,提高了成本,又费时.过量的阳离子絮凝剂会在废水中产生大量氮的化合物,它们对鱼类有毒且难以生物降解和硝酸化抑制,絮凝剂过量也可能导致沉淀重新溶解.脱色效率低,不符合排放标准.因此,实际生产中,应根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥混凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义.
3.3 化学方法
3.3.1电化学法
电化学法是处理印染废水的另一种有效的处理方法.电化学法通过可溶性电极在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和H的间接还原作用从而达到处理废水的目的.电化学法处理印染废水具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点,但同时电化学法存在着能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点.近年来,随着电化学和电力工业的发展以及许多新型高析氧析氢过电位电极的发明,电化学法又重新引起人们的重视.根据电极反应方式划分, 传统电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学.
内电解法是利用废水中有些组分易被氧化,有些组分易被还原,在有导电介质存在时,电化学反应便会自发进行,同时兼有絮凝、吸附、共沉淀等综合作用的一种废水处理方法[13].最著名的内电解法是铁屑法, 即将铸铁作为滤料, 使印染废水浸没或通过, 利用Fe 和FeC 与溶液的电位差, 发生电极反应, 产生较高化学活性新生态H, 能与印染废水多种组分发生氧化还原反应, 破坏染料发色结构, 而阳极产生的新生态Fe2+, 其水解产物有较强的吸附和絮凝作用.该法不需要外加电源,操作简单,成本低廉,是种很有前途的处理方法.
电气浮法是以Fe、AL作阳极产生的H2将絮体浮起;而电絮法则是利用电极反应产生的Fe2+ 、Al3+实现絮凝脱色.采用石墨、钛板等作极板, 对染料废水通电电解, 阳极产生O2或Cl2, 阴极产生H2.通过O的氧化作用及H的还原作用破坏染料分子而使印染废水脱色, 脱色率可达98% 以上,COD去除率达80%以上.
国内重点研究的是电化学与其它方法相结合,其中较为有成就的是用絮凝复合床新技术处理高色度印染废水,对色度>10000倍的印染废水处理后,脱色率可达99%以上,CODCr去除率达75%.国外在新型电极方面研究较多,如：Sb/SnO2、Ti/SnO2、Ti/RnO2、Ti/Pt等电极.
电催化高级氧化技术(Advanced Electro catalysis Oxidation Processes , AEOP) 是最近发展起来的新型AOPs ,因其处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点引起了研究者的注意.它能在常温常压下,通过有催化活性的电极反应直接或间接产生轻基自由基, 从而有效降解难生化污染物.陈武等进行了三维电极电化学方法处理印染废水实验, COD去除率达74.7% ,色度去除率达93.3%[14].
3.3.2氧化法
氧化法是使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化断开,形成分子量较小的有机物或无机物,从而使染料失去发色能力的一种印染废水处理方法.氧化法主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化降解法等.
高温深度氧化法主要是焚烧法.
化学氧化法是印染废水脱色处理的主要方法,其机理是利用氧化剂将染料不饱和的发色基团打破而脱色.Fenton试剂（Fe2+-H2O2）、臭氧、氯气、次氯酸钠等是一般采用的氧化剂.常见的有组合法和催化氧化法等.如采用混凝- 二氧化氯组合法的优点在于ClO2氧化能力强,是HClO的9倍多,且无氯气氧化法处理废水时可能与水中有机物结合生成氯代有机物(AOX)[15].
化学氧化法能有效地去除印染废水中的色度,但不能很好地去除废水中的COD,对此有人提出了不完全氧化的方法,即只部分氧化,使有机物通过自由基耦合降低水溶性而絮凝去除.陈玉峰[16]等通过实验发现,电生成Fenton试剂处理实际工业印染废水,CODCr去除率在80 %以上, 脱色率达到95% ,处理费用1117元/m3,具有很好的实际应用价值和市场前景.盛翼春[17]通过研究发现,采用新型电催化氧化对染料浓度高达0.3g/l的水溶性染料废水在2分钟内脱色率高达95%以上.
同时,随着太阳能技术的发展进步,光催化氧化也越来越受到人们的重视.夏金虹[18]用纳米TiO2粉体光催化降解印染废水,脱色率为96% , CODCr去除率为86%,TiO2催化性能比较稳定,可重复使用.光催化氧化技术具有工艺设备简单、操作条件易控制、处理成本较低、氧化能力强、无二次污染等突出优点,在有机废水处理中有着广阔的应用前景.但悬浮体系的纳米TiO2颗粒由于粒径极为细小,存在着难以回收、容易中毒、不易分散等缺点,需通过先进的负载技术或光化学反应器,甚才会获得更高催化效率.因此,纳米TiO2光催化剂的负载技术对其实现大规模实用化、商品化和工业化具有重大的实际意义,是今后TiO2研究的主要方向[19].
总之, 氧化法是一种优良的印染废水脱色方法,但也有其自身的缺憾.如果氧化程度不足, 染料分子的发色基团可能被破坏而脱色, 但其中的COD仍未除尽; 若将染料分子充分氧化, 能量、药剂量消耗可能会过大, 成本太高, 所以氧化法一般用于氧化- 絮凝或絮凝- 氧化工艺.采用氧化- 絮凝工艺, 目的是通过氧化法将水溶性染料分子变为疏水性或使阳离子染料分子转变为中性, 阴性分子, 以利絮凝除去.反之, 采用絮凝- 氧化工艺则是将氧化作为后处理步骤, 对印染废水做深度处理经进一步去除残余色度及COD[20].
3.3.3还原法
还原法式使用还原型脱色剂对直接染料废水进行脱色处理的方法,使用的原料主要是铁屑.铁屑是机械加工过程中的废料, 用于处理印染废水,不仅成本低廉、操作简单, 而且能够获得以废治废的效果.该方法主要基于电化学反应.铁屑是铁-碳合金, 浸入废液后形成无数微小原电池.电极反应产物为Fe2+, H2,OH-, 均具有较高的化学活性, 可有效地脱除废水中的染料分子.其它还原剂有保险粉(+ 活性炭)、亚硫酸及其盐.洪俊明等[21]通过铁屑内电解的强化A/ O MBR 工艺处理印染废水, 出水的水质中色度的去除率超过90.0 %和COD的去除率达到94.9 %.董永春[22]等采用以含硫还原剂和氢化物引发剂为基础的稳定双组分还原反应系统,处理直接染料染色废水,使之与其中的直接染料发生还原脱色反应,其优点是脱色剂用量少,反应快速,脱色率高.还原法的主要缺点是还原降解产物具有毒性, 必须经过二次处理.如活性炭吸附等, 处理费用增大.
3.3.4高级氧化法
高级氧化法(Advanced Oxidation Processes ,AOPs)脱色被认为是一种很有前途的方法.所谓高级氧化法如UV + H2O2、UV + O3, 因为在氧化过程中产生羟基自由基（·OH）, 其强氧化性使染料废水脱色.经研究发现它对偶氮染料的脱色很有效, 高级氧化反应随O3和H2O2加入量的增加,其反应速率也随之增加[23]. 在实际生产中与某些化学辅助剂会提高脱色效果, 而且UV + H2O2方法处理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害.最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活性染料使用UV + H2O2方法脱色也有很好的效果[24].
氧化剂O3对绝大多数染料的脱色效果较好, 无二次污染, 引入紫外光(UV) 等可加快氧化和提高脱色率.有学者指出O3/UV 对偶氮染料脱色效果好,UV 的引入促使O3在溶液中产生氧化性强的羟自由基.胡文容[25]等指出, 虽超声波几乎不能降解偶氮肿I , 但对O3氧化有明显的强化作用, 当O3浓度为7107mg/ L , 加80w 超声波是超声波协同O3处理偶氮肿的最佳组合, 既可满足90 %脱色率, 又可节省48%的O3.但是目前用O3处理染废水费用较高, 开发新型臭氧发生器并和UV 或超声波连用以提高效率、降低费用是O3在染料废水处理中推广的前提, O3对COD的去除不理想.
高级氧化法的对环境污染极小,效果较好,但有一个严重不足之处是处理费用较高, 从而限制了它的广泛使用.
3.3.5超声波氧化
超声波处理印染废水是基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生活性非常强的氢氧自由基, 对大部分有机污染物有氧化作用并可并促进絮凝；同时,在超声波作用下传质加强,超声空化产生局部高温高压,可大大强化氢氧自由基对有机物的氧化速度,提高降解效率.
用超声波可以强化臭氧氧化处理偶氮类染料废水,这是因为超声波空化效应产生高能条件促使臭氧快速分解,产生大量的自由基,从而使氮类染料脱色.张家港市九州精细化工厂用根据超声波气振技术设计的FBZ 废水处理设备处理染料废水[26],色度平均去除率为97.0 % ,CODCr去除率为90.6% ,总污染负荷削减率为85.9 %.符德学[27]等使用该法处理含碱性湖蓝-5B的印染废水,COD去除率达90.2%,脱色率达到98.3%.刘静[28]等的实验结果表明,超声波与微电场的协同作用大大提高了脱色率,在最佳条件下处理60min,色度去除率可达96.6%.
3.3.6萃取法
萃取是采用与水互不相溶,但能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合接触后,利用污染物在水中和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物,从而净化废水.废水中的酸性染料可用混合胺进行萃取回收,阴离子染料可用离子对萃取法用长碳链去除,萃取剂可用氢氧化钠再生.由邻苯二甲酸与间苯二酚为原料制备荧光黄的生产废水可用N235/煤油系统萃取,其COD去除率可达91-98%,色度去除率为99.8%[29].
离子对萃取法是一种新的废水脱色方法.该法是将染色残液与一非水溶性有机溶剂一同振荡,当两相分离时,水相中便呈现无色,染料聚积于上层有机相中.只要燃料含有至少一个磺酸基团或者是染料必须是酸性的,那么任何深浓的染色废液均可用此法脱色.该有机相可反复使用数次[30].离子对萃取法的优点有：液/液相分离工艺简单,能耗低.对于活性染料来说,仅钠盐和钙盐形成的水解产物需处理.萃取剂无需再生就可重复使用[31].
3.4 生物处理方法
生物法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团,从而达到处理目的的一种印染废水处理方法.生物法目前仍是国内外主要的印染废水处理方法.
生物法的缺点在于微生物对营养物质、PH、温度等条件有一定的要求,难以适应印染废水水质波动大、染料种类多、毒性高的特点；同时还存在占地面积大、管理复杂、对色度和COD去除率低等缺点.生物法处理印染废水的脱色率和COD去除率不高,一般不适宜单独应用,可作为预处理或深度处理.
3.4.1传统生物处理技术
生物法处理印染废水中,以活性污泥法最为普遍,这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点,但对色度的去除往往不够理想,因此组合式生物处理技术是目前印染废水的常用方法.我国生物法中以表面活性污泥法和接触氧化法占多数,此外,鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘法等也有应用,生物流化床尚处于试验性应用阶段.
在印染废水处理中,厌氧- 好氧工艺具有的这种独特降解机理引起国内的广泛关注,并得到了深入的研究和应用,取得了明显的效果[32].娄金生等在印染废水的处理过程中采用了厌氧- 好氧工艺,取得了良好效果,COD总去除率大于90 % ,脱色率大于95%.
3.4.2微生物强化处理技术
随着纺织工业新产品和新技术的开发,印染废水中水溶性染料、活性染料和化学浆料的数量和种类的不断增加,从而导致印染废水可生物降解性下降,如大量的聚乙烯醇（PVA）等,因此选育及应用优化脱色菌和PVA降解菌开始引起人们的关注.选育和培养出各种优良脱色菌株或菌群是生物法一个重要的发展方向.白腐真菌不但对活性艳红X3B染料有较好的脱色作用,而且对难处理的成分复杂的实际染料废水也有较好的降解作用,能有效去除印染废水的COD和BOD5.虽然不能彻底生化降解染料废水,但给后续的深度处理带来极大方便[33].
黄建岷[34]在实验中采用富集法分离菌株,所得脱色菌处理印染废水有明显的脱色效果,脱色率可达70 %以上.与活性炭吸附脱色相比差异不大,证明利用微生物处理印染废水的色度问题是可行的, 但在菌种筛选方面仍有大量工作可做.
3.4.3膜生物反应器处理技术
膜生物反应器处理技术作为一种新型的污水处理工艺,是传统活性污泥法和膜分离技术的有机结合,可通过膜片提高某些专性菌的浓度和活性,还可以截留许多分解速度较慢的大分子难降解物质,通过延长其停留时间而提高对它的降解效率.但由于膜易堵塞且制造费用较高,对膜技术在水处理领域全面推广产生一定阻力.不过,随着材料科学的发展、膜制造技术的进步、膜质量的提高、膜制造成本的降低以及工艺的改进,膜生物反应器的应用范围将越来越广.
3.4.4生物酶脱色技术
一些使用合适的厌氧和嗜氧的联合生物处理可提高染料的降解性, 但是在厌氧条件下, 偶氮还原酶通常将偶氮染料分解为相应的胺类, 其中许多会致低能或致癌,而且偶氮还原酶具有强专一性, 只分解被选择染料的偶氮键.与此相反,苯氧化酶——过氧化木质素酶(木质素酶, LiP) , 过氧化锰酶(MnP) , 和漆酶——对芳香环没有强的专一性, 因此, 有可能降解各种不同的芳香化合物.这些酶制剂可有效地使许多结构不同的染料脱色.初始反应速率与制剂中每一个酶(漆酶、LiP 和MnP) 都有关系.一些染料添加剂可显著降低脱色速率.因此, 在评价新的酶及其处理工艺时, 必须考虑染色助剂对酶活性的影响.今后研究工作主要集中于已选择出的酶的固定化以便为酶脱色的工业应用打下基础[35].
4. 发展前景
各种脱色方法比较分析,可以看出每种处理方法从经济性,技术性,对环境影响和实用性都有一定的缺陷, 气吹、混凝、吸附、过滤等一般具有设备简单、操作简便和工艺成熟等优点,但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相,不仅没有完全消除有机污染物和消耗化学药剂,而且造成废物堆积和二次污染.吸附脱色具有只吸附染料, 但不破坏其结构的特点, 但目前使用的吸附剂往往存在吸附量不够, 或再生不容易的缺点.高级氧化法脱色如光氧化、超临界氧化、湿式氧化、低温等离子体化学法被认为是一种很有前途的方法, 但其昂贵的价格成为制约其广泛应用的重要原因.一些传统的氧化方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫外氧化等证明对废水脱色并不有效, 采用强化物理化学与酶催化降解的方法可能将有非常广阔的应用前景.因此在实际工程中应该按照具体条件和要求,合理选择工艺组合,以便取得最佳的效果.

4. 印染污水处理最佳处理方法

由于印染废水的多变性，生物法处理效果有时还不能达到十分满意的效果。

因此，开发适应能力强的菌种，提高生物法的处理效果，并使废水经过处理后达到回用的要求，将是今后生物法研究的主要目标。

新型的生物制剂有以下几种：

(1)酶制剂：利用生物酶制剂处理废水、净化环境比其他生物法效率高、速度快、出水好，不产生二次污染。用于处理印染废水的酶有漆酶、木质素过氧化物酶、嗜碱酶等。

在木质素等过氧化物酶存在的条件下，漆酶的色度去除率可提高到75％。

(2)废水脱色微生物制剂：将污水处理厂活性污泥中的微生物进行分离纯化，来提取对染料脱色效果好的微生物，并进行培养。活性污泥中微生物种类较丰富，包含有细菌、真菌、微型动物等不同门类的生物物种，活性污泥中的微生物形成一个生态系统，在这个系统中以自养型微生物为主。

细菌吸食环境十的有机物，而细菌又会成为某些原士动物或后儿动物的食饵，原生动物之叫还有互相捕食，不同的后生动物也可能处在不同的营养层次上多种类的微牛物形成一个复杂的食物网。

中同科学院微生物研究所分离出的5种高效细菌对酸性红B2GL、酸性媒介棕RH、酸性媒介蓝B和酸性媒介黄GG等染料具有脱色降解能力，在细菌隔膜接种厌氧菌或好氧菌种系统中，处理模拟染色废水，脱色率能达到85％以上。

中国科学院微生物所和中国纺织工业设计院等单位分离出数百株脱色菌，将脱色卤和PVA降解菌投加到废水处理池中，脱色率达80％，PVA去除率达75％一90％，远高于普通。

(3)士物絮凝剂：与无机和有机合成高分子絮凝剂相比，生物絮凝剂具有许多独特的性质和优点：

①易于固液分离，形成沉淀物少；

②易被土物降解，无毒无害，安全性高；

③无二次污染；

④适应范围广；

⑤具有除浊和脱色性能等；

⑥有的生物絮凝剂还具有不受pH值条件影响，热稳定性强，用量少等特点。

人们预见生物絮凝剂絮凝活性的广性将使彻底消除污染成为现实，它大部分或全部取代合成高分子絮凝剂址大势所趋。

现在用于处理印染废水的生物絮凝剂有PFIOI(用于处理含羧甲基纤维素的退浆废水)、MF一3和NA7(用于染液脱色)和NOC一1(可消除污泥膨胀。恢复活性污泥的沉降性能)。

5. 什么是漆酶

漆酶(Laccases)是一种结合多个铜离子的蛋白质，属于铜蓝氧化酶，存在菇、菌及植物中。漆酶可存活于空气中，发生反应后唯一的产物就是水，因此本质上是一种环保型酵素。由于这几年环保意识逐渐被人所重视，因此近年来漆酶也成为众多学者的研究对象。
漆酶独特的催化特性使其在生物检测中有广泛的应用,作为高效的生物检测器而成为底物、辅酶、抑制剂等成分分析的有效工具和手段。
漆酶的催化性质随来源的不同而出现差异，即使是相同来源，也可分泌多种具有不同性质的漆酶组分。比较真菌漆酶和植物漆酶结构和功能性，发现在底物专一性、PHPL和分子量上两者都有差异，但一些抑制剂对它们的作用却类似。在氨基酸和糖成分组成上也存在着较大的区别。

6. 举例微生物和人们关系的一些例子

我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，从城市到乡村，我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列，全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨，仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理，其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海，致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计，全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中，属4类和5类水体的占39%；城市地面水污染普遍严重，并呈进一步恶化的趋势，136条流经城市的河流中，属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%；约50%的城市地下水受到不同程度的污染；全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧；一些地区的饮用水源受到严重污染，对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物与日俱增，工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨，占地超过5万公顷，使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏，加重了1998年的长江洪水灾难，给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。�

当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。据中国社会科学院1998年度调查和估计，我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。

当今世界各国已普遍接受“可持续发展”这一全新的概念，并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。可持续发展要求在保持经济高速发展的同时，必须保护好人类赖以生存的环境。环境和经济及贸易挂钩是当前国际政治及经济关系发展中的新形势。例如，在日元贷款中，环保贷款已成为非常重要的组成部分。ISO14000系列国际环境管理标准，将要求企业承担相应的环境保护责任，并对达到该标准的企业给予认证。没有得到认证的企业的产品，在出口时将有可能面临被国外政府以未承担环境保护的责任而拒绝进口；同时，国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象，从而中止和这些企业的合作。至2003年，ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准，从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义。因此，良好的环境保护将加强我国企业的国际竞争力。否则，在当前国际贸易中保护主义盛行的情况下，我国将可能面临因环境问题而被排斥在国际贸易之外的危险。然而，我国现有的环保科技水平仍较低，缺乏可被应用的高科技成果及高技术人才。而可持续发展这一方针的最终实现必须依靠科技进步，特别是高新技术的应用。仅靠传统的污染防治技术和手段，已远远不能满足伴随人类科技进步带来的污染物产生速度和人类对生存环境质量的要求，必须另辟新的途径。20世纪科技进步和社会发展已充分证明了高科技的作用，当前的科索沃战争显示，如要摧毁一座桥梁，过去几百架次飞机也不一定能够成功的事情，而今只需最多两枚导弹即可达到，因此只有发展和掌握高科技技术才能在当今的国际竞争中立于不败。

生物是构成生态系统的要素，生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思想。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点，加之其技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，大大强化了上述环境生物处理过程，使生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显著特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”(BiotechnologyNewswatch,August16,1993)。

由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物)，其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质，因此，生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的，作为催化剂的酶是一种活性蛋白，因此，生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。另外，酶对底物有高度的特异性，因此，生物转化技术(Bioconversion)的效率高，副产物少，这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比，反应条件大大简化，因而投资省、费用少、消耗低，而且效果好、过程稳定、操作简便，同时，在多数情况下，它还可和其他技术结合使用。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平，有利于实现工艺过程生态化或无废生产，真正实现清洁生产的目标。据美国环保局估算，美国现有的化学工业若有5%为生物过程取代，污染防治费用可降低约1亿美元。生物处理技术除易于大规模处理外，还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所，从而大大节约生物处理的费用。另外，生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的，并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等，有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度，使经济发展进入可持续发展的轨道。生物是构成生态系统的要素，生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。因此，利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质，即用生物修复(Bioremediation)技术净化环境，使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同时还可进一步强化环境的自净能力。�

我国是一个发展中国家，经济水平和科技总体水平离国际发展水平仍有相当差距，这就要求我国在科技发展特别是环保高科技发展上，需跟踪国际前沿，与国际上同步开发未来可能应用的高新技术。以下重点介绍几项经多年开发，已接近产业化的环境生物技术。�
煤的微生物洁净技术(主要是脱硫、脱尘)研究是在生物沥滤铜、铀等金属的基础上发展起来的。煤炭中的硫分主要包括有机硫和无机硫、无机黄铁矿硫以及少量的硫酸盐硫。其中，相比有机硫分、黄铁矿硫(FeS2)较易去除，早期的研究主要利用Thiobacillusferrooxidans自养菌在几天时间里将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水中而排出，该方法可去除约90%的无机硫，使某些煤的含硫量降至1%以下。虽然该方法脱硫效率较高，但缺点是处理的时间较长，并要求较大的反应器容积和较细的煤炭粒径。意大利、荷兰、英国和德国等国参加的欧共体项目已在意大利的NorthSardinia煤矿建立了一个利用煤微生物脱硫净化技术的示范工程，进行应用微生物脱除煤中无机硫及有机硫的工业化实验。实验结果显示，该方法要溶解黄铁矿需花1～2周的时间，煤粒要求细小。同时国际研究机构的实验显示，该方法的技术可行性虽已无障碍，但该方法能耗较高，所需场地较大，经济可行性较差。�

A.S.Atins等采用Thiobacillusferrooxidans菌在煤炭粒度0.15±0.075mm、煤浆浓度2%、细菌浓度3.26×10�10�个/g、pH�2的条件下，对美国一种高硫煤(总硫＞10.4%，黄铁矿硫＞5.9%)处理2分钟后，用常规浮选分离，结果精煤总硫降至6～6.45%，黄铁矿硫脱除率达75%以上，而若无细菌处理，精煤总硫仍高达10.2%，基本没有脱除。Attia等对皮兹堡两种含硫分别为3.8%(黄铁矿硫1.9%)和1.59%的煤样利用微生物进行了约10分钟的处理，前一种煤样黄铁矿和灰分的脱除率达到80%和60%以上，另一煤样也显示了相似的结果。日本Ohmura等也开展了一系列类似的研究，取得了良好的脱硫效果。目前，浮选法微生物脱硫已成为国际上洁净煤技术开发的热点。�

我国在煤的微生物脱硫方面的研究起步较晚，80年代中期后，我国一些研究人员在利用微生物进行煤脱硫(包括有机硫)方面开展了一些基础研究工作。从松藻煤矿分离到氧化亚铁硫杆菌，在pH1.55～1.70的条件下，利用浸出法可使黄铁矿硫的去除率达到86.11％～95.16%。

由于木聚糖酶处理工艺是通过降解除去纸浆表面再沉积的半纤维素等方式，来帮助化学漂剂漂白的。木聚糖酶只能起到助漂的作用，不能真正替代化学漂剂。因此，生物预漂白并不能完全替代化学漂白，能减少污染却不能最终消除污染，因此要从根本上消除有毒氯漂液的污染，需最终实现生物漂白，即完全采用生物手段除去纸浆中残留的木质素。近年来，利用各种木质素酶进行生物漂白的研究正在迅速兴起，人们期望利用木质素酶对木质素的直接作用来实现生物漂白。许多实验室都在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶，涉及的酶类包括木素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶和纤维二糖脱氢酶等。其中，一种叫做漆酶的木质素酶成为近年来的研究热点。�

过去，一般都认为漆酶的氧化还原电位太低，不能攻击构成木素结构90%以上的非酚木素结构。但进入90年代后，有人发现，当有可起氧化还原中介物作用的简单有机化合物存在时，漆酶不仅能氧化非酚结构，而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。目前研究较多的中介物有1-羟基苯并三唑(1-hydroxybensotriazol,1-H等。佐治亚大学的研究者则发现一株漆酶产生菌朱红密孔菌(pycnoporusCinnaba-rinus)可以产生自己的氧化还原中介物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilicacid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化合物，而且能降解合成的木素。日本报道，利用漆酶进行生物漂白，可以去掉50％～60%的残余木质素，减少氯漂50％～60%，然而，离真正意义的生物漂白还有一段距离。木质素的结构非常复杂，并且在纸浆中木质素与木聚糖形成复合体紧密地附着在纤维上，难以除去。仅依赖于一种酶的作用远远不够，利用木聚糖酶与木质素酶两种酶的共同作用有望完全降解掉纸浆中残留的木质素，实现真正意义上的生物漂白。未来生物制浆和生物漂白的技术突破将使造纸工业摆脱污染，实现清洁生产。

针对严重污染的环境，我国尚未采取大规模的治理措施，仅在少数地区开展了治理，并以物理化学方法(如洗脱、吸附)为主，不仅投资成本高，而且也造成了二次污染。我们的国土面积比美国略大，且环境污染还更为严重，对全国范围的污染环境进行修复，若采用传统方法，即使考虑劳动力相对便宜的因素，其投资规模将仍然非常庞大，如采用生物修复技术，不仅其投资规模大为缩小(仅需传统方法的1/5～1/3)，而且还没有二次污染。综上所述，环境污染的生物修复技术是我国今后治理环境污染必须发展的生物技术，更具有广阔的市场和发展前景。可充分预见，在21世纪，生物修复技术将成为我国生态环境保护领域最具有价值和最具有生命力的大面积污染的优选生物工程技术。�

生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，其主要利用生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除环境污染的目的。在该技术的萌芽阶段，主要应用于环境中石油烃污染的治理，并取得成功。实践结果表明生，物修复技术是可行的、有效的和优越的，此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。欧洲各国如德国、丹麦、荷兰对生物修复技术非常重视，全欧洲从事该项技术的研究机构和商业公司大约有近百个，他们的研究证明，利用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的方法。美国国家环保局、国防部、能源部都积极推进生物修复技术的研究和应用。美国的一些州也对生物修复技术持积极态度，如新泽西州、威斯康星州规定将该技术列为净化受储油罐泄漏污染土壤治理的方法之一。美国能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修复计划，并组织了一个由联邦政府、学术和实业界人员组成的“生物修复行动委员会”(BioremediationActionCommittee)来负责生物修复技术的研究和具体应用实施。生物修复是采用诸如提高通气效率、补充营养(对石油污染而言，主要是补充N、P)，投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平，以促进对污染物的降解速度，从而达到治理污染环境的目的。生物修复技术最成功的例子是JonE.Llidstrom等人在1990年夏到1991年应用投加营养和高效降解菌对阿拉斯加ExxonValdez王子海湾由于油轮泄漏造成的污染进行的处理，取得非常明显的效果，使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。

7. 漆酶的种类

漆酶 laccase

也分布于微生物、菌类中。是一种铜蛋白质，蓝色，分子量约12万，含4原子铜。可被CN-抑制。在漆树的永延液汁中可被此酶氧化变成黑色色素的物质是漆酚、氢化漆酚等。

漆酶
漆酶

漆酶(Laccases)是一种结合多个铜离子的蛋白质，属于铜蓝氧化酶，存在菇、菌及植物中。漆酶可存活于空气中，发生反应后唯一的产物就是水，因此本质上是一种环保型酵素。由于这几年环保意识逐渐被人所重视，因此近年来漆酶也成为众多学者的研究对象。

漆酶独特的催化特性使其在生物检测中有广泛的应用,作为高效的生物检测器而成为底物、辅酶、抑制剂等成分分析的有效工具和手段。漆酶构成的生物检测器主要有两种:漆酶电极和漆酶酶标。

此产品是一种浓缩原酶，他复配用来保证在处理过程中保持PH值在6.0-4.8的范围。不过特别在剂量比较小的情况下，要用醋酸来调PH值。漂白程度很容易由他使用的剂量多少来控制。由于他可以停止反应，工艺控制非常简单。无需另外灭酶活.