目前,能夠脫色降解偶氮染料的微生物呈現出廣泛的多樣性,其中包括細菌、真菌、放線菌、藻類等。不同種類微生物生長環境和代謝機制的差異會影響偶氮染料的脫色效果,因此深入了解不同微生物的脫色降解機制,可以為微生物創造適宜的生存環境,以促進偶氮染料的脫色降解。
細菌由于易于培養,在好氧和厭氧條件下有較快的生長速率,能產生多種氧化還原酶,并且適應性強,在高鹽度和高溫等環境中生長良好,因此在染料廢水的生物處理中應用最多。對于細菌的脫色作用,最早的報道見于1977年,Horitsu首次分離出可以降解偶氮染料的細菌BacillossubrilisIF03002。Wong等于1996年分離得到1株可以降解甲基紅的細菌KlebsiellapseumonineRS-12,研究發現,該菌無論在靜止條件還是在搖動條件下均對甲基紅有非常好的降解效果,加入葡萄糖或(NH4)2SO4可以促進降解,但加入乙醇無促進效果。Nachiyar等研究發現,以葡萄糖為碳源時Pseudomonasaeruginosa在有氧條件下對制革染料有很好的脫色效果,同時還對其他多種染料都有脫色效果。國內對降解偶氮染料的菌株也進行了大量研究。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
徐文東等從處理毛紡廠染料廢水的活性污泥中分離得到1株高效降解菌,經鑒定該菌為嗜熱鞘氨醇桿菌(Sphingobacteriumthalpopilum),5d內其對派拉丁藍RRN的脫色率為34%。許玫英等分離到1株具有染料降解能力的希瓦氏菌新菌種,命名為脫色希瓦氏菌Shewanelladecolora-tionisS12T,將該菌株在偶氮染料質量濃度為50mg/L的培養基中培養4h后,染料脫色率達96%,其對偶氮染料最高脫色質量濃度可以達到2000mg/L,此菌另外一個重要的特點就是具有很強的Fe(Ⅲ)還原活性。Han等從臺灣海峽分離出2種能夠脫色偶氮染料廢水的新細菌菌種DX2b和SH7b,其PCR擴增的16SrRNA序列分析表明,所得菌株的核酸序列與Rahnellaaquatilis、Axineto-bacterguillouiae、Microvirgulaaerodenitrificans有99%的相似性。
細菌對偶氮染料的還原主要是在偶氮還原酶作用下完成的,在厭氧條件下偶氮還原反應是在非特異還原酶作用下的電子傳遞過程,偶氮染料作為最終電子受體被氧化還原中間體傳來的電子還原,但好氧條件下氧會抑制細菌對偶氮染料的還原。而Olukanni等研究發現,Micrococcussp.在厭氧條件下脫色活性染料需24h,而在好氧條件下只需6h。Oturkar等利用Bacilluslentus對活性紅120進行脫色,發現在自然靜置和供氧條件下的脫色率分別為98%和70%,而在無氧條件下不能脫色,說明B.lentus的脫色過程需要一定量的氧參與。