一株重金屬耐受菌的分離鑒定及其生物吸附Zn2+特性與機(jī)理研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，含有大量的有毒重金屬的廢水排放到環(huán)境當(dāng)中，成為污染水源的重要因素，對(duì)人類的身體健康、生活環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的威脅。常規(guī)的從工業(yè)廢水中除去重金屬的技術(shù)效果欠佳且運(yùn)行成本高，同時(shí)這些技術(shù)產(chǎn)生含重金屬的污泥造成二次污染。而利用微生物吸附法處理重金屬污染這種新型技術(shù)，已成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
　　本研究從福建廈門某電鍍廠排水口污水和底泥中，經(jīng)過(guò)連續(xù)富集培養(yǎng)，在Zn2+濃度達(dá)到5000 mg/L培養(yǎng)基上篩

2、選到一株細(xì)菌，命名為XMHC-1。對(duì)菌株進(jìn)行形態(tài)觀察、分子生物學(xué)鑒定及生理生化特性實(shí)驗(yàn)，確定該菌株屬于節(jié)桿菌屬（Arthrobacter sp.）。同時(shí)質(zhì)粒檢測(cè)與消除實(shí)驗(yàn)表明，未能提取出質(zhì)粒，其抗鋅基因可能位于染色體上。
　　菌株生長(zhǎng)的基本特性研究結(jié)果表明，菌株XMHC-1生長(zhǎng)的較好條件是pH值在8.0左右，溫度30℃，搖床轉(zhuǎn)速120 r/min，NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5％。該菌株對(duì)不同濃度如Zn、Cd、Cr、Ni、Cu等8種重金屬

3、都具有抗性，其中對(duì)Zn2+的耐受性最高。
　　考察了接觸時(shí)間、pH值、初始鋅濃度、吸附劑用量、溫度和共存離子實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)鋅離子吸附效果的進(jìn)行評(píng)估。優(yōu)化吸附工藝，菌株較適宜的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：吸附pH值7.0濃度為10 mg/L鋅離子溶液，搖床溫度25℃，干菌體濃度1.7 g/L，接觸時(shí)間90 min后吸附效果90%以上。
　　對(duì)菌株動(dòng)力學(xué)和等溫吸附模型研究表明：XMHC-1吸附Zn2+過(guò)程遵循Lagergren偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，相關(guān)

4、系數(shù)R2大于0.99。該菌株吸附Zn2+的過(guò)程更符合Langmuir等溫吸附模型。
　　本研究通過(guò)FTIR、SEM-EDX、XRD、XPS實(shí)驗(yàn)對(duì)菌株XMHC-1吸附Zn2+的機(jī)理進(jìn)行初步探討。紅外光譜和掃描電鏡結(jié)果表明，在吸附過(guò)程中菌體表面的活性基團(tuán)參與Zn2+的反應(yīng)；SEM-EDX分析表明吸附后的細(xì)胞表面緊密發(fā)亮，有沉積物產(chǎn)生，并且推測(cè)在吸附過(guò)程中，細(xì)胞表面發(fā)生了離子交換作用；X-射線衍射分析表明，菌體吸附Zn2+后無(wú)明顯晶相結(jié)