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1、第3卷第3期環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備Vol.3,No.32002年3月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlMar.,2002堆肥中纖維素和木質(zhì)素的生物降解研究現(xiàn)狀*121331席北斗劉鴻亮白慶中黃國和曾光明李英軍(1.清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,北京100084;2.中國環(huán)境科學(xué)研究院,北京100012;31湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,長沙410082)摘要堆肥是垃圾處理的主要方法之一,廚房垃圾、園林垃圾、農(nóng)村秸稈和日常生活中的廢棄纖維產(chǎn)品均可作為堆肥原料,這些原料中含有一定量的纖維素和木質(zhì)素,而
2、纖維素和木質(zhì)素在堆肥過程中較難生物降解。因此,國內(nèi)外學(xué)者致力于研究能加速纖維素和木質(zhì)素降解的高效微生物。研究發(fā)現(xiàn),對纖維素和木質(zhì)素有降解能力的微生物主要是高溫放線菌和高溫真菌,其中有獨特降解機(jī)制的白腐菌在木質(zhì)素降解中起著重要作用。關(guān)鍵詞堆肥纖維素木質(zhì)素生物降解高溫放線菌高溫真菌白腐菌Studyoncurrentstatusofligninandcellulosebiodegradationincompostingprocess121331XiBeidouLiuHongliangBaiQingzhongHuangGuoheZengGuangmingLiYingjun
3、(1.DepartmentofEnvironmentalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084;2.ChineseResearchAcademyofEnvironmentalScience,Beijing100012;3.DepartmentofEnvironmentalEngineering,HunanUniversity,Changsha410082)AbstractCompostingisnowadaysageneraltreatmentmethodforsolidwastes.Compostablewast
4、esin-cludehousehold,gardenwaste,strawetc.Thesematerialscontainligninandcellulosewhicharedifficultforbiodegradation.Thus,efficientdegradationligninandcelluloseincompostingprocessisneeded.Complexor-ganiccompoundslikeligninandcellulosearemainlydegradedbythermophilicmicrofungiandactinomyc
5、etes.Duetoitsspecialenzymesystem,white-rotfungiplayasignificantroleinlignindegradationKeywordscomposting;cellulose;lignin;biodegradation;thermophilicactinomycetes;thermophilicmicrofungi;white-rotfungi棄物中含有大量木質(zhì)纖維素,加強(qiáng)木質(zhì)纖維轉(zhuǎn)化為1前言[1]腐殖質(zhì)便成為堆肥充分腐熟的關(guān)鍵。近幾十年隨著人口的不斷膨脹,農(nóng)業(yè)廢棄物,包括稻草、來,國內(nèi)外學(xué)者一直在尋找降解木質(zhì)
6、纖維素的最佳谷物秸稈、水稻殼、甘蔗渣、動物糞便,日常生活的廢途徑,研究主要包括以下幾個方面:(1)將秸稈等含棄纖維產(chǎn)品,如廢紙及其他廢紙產(chǎn)品等,越來越多,木質(zhì)纖維素的物質(zhì)進(jìn)行理化處理,如輻射、蒸氣爆[1)4]這些原料用于生產(chǎn)肥料或土壤改良劑,越來越受到破、膨化、碾磨等;(2)酶解、生物發(fā)酵和生物堆[5,6][1,2]人們的關(guān)注。好氧堆肥處理是依靠垃圾中各類微生肥;(3)將上述兩個方面綜合考慮。理化處物(細(xì)菌、真菌和放線菌)在分解有機(jī)物中交替出現(xiàn),理約可以去掉50%的木質(zhì)素,并使纖維成為非結(jié)晶[7]使堆溫上升、下降,從分解水溶性有機(jī)物開始,逐漸態(tài),但成本較高,易產(chǎn)生
7、二次污染。利用微生物分解難分解有機(jī)物(如纖維素和木質(zhì)素),并轉(zhuǎn)化為降解木質(zhì)纖維素國內(nèi)研究報道不多,特別是在木質(zhì)腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程。但傳統(tǒng)堆肥法存在發(fā)酵時纖維作為堆肥原料,其生物可降解性方面研究也較[8,9]間長、肥效低(腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化不完全)等問題,因此,加少。速腐殖化進(jìn)程可提高堆肥效率和堆肥質(zhì)量。由于廢本文研究了堆肥中利用微生物分解木質(zhì)素和纖*國家863高技術(shù)資助項目(No.2001AA644020)20環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備3卷維素的降解機(jī)理及微生物生存環(huán)境,重點討論了白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以及分子間結(jié)合不甚緊密、排列不整齊腐菌降解木質(zhì)素機(jī)理及其重要作用。的無定形區(qū)域。
8、纖維素易與
