生物錳氧化物的制備及對(duì)17α-乙炔雌二醇處理效能研究.pdf

1、在水處理領(lǐng)域,隨著檢測(cè)手段的不斷進(jìn)步,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物類物質(zhì)被不斷檢出,由于其在微量下對(duì)人體和動(dòng)物體也可造成正常激素功能及內(nèi)分泌系統(tǒng)的紊亂,所以其在環(huán)境中的危害越來(lái)越受到人們的重視。生物錳氧化物是由錳氧化細(xì)菌產(chǎn)生具有氧化性的胞外代謝產(chǎn)物,其具有四價(jià)錳的氧化性,還具有很高的比表面積和表面活性。去除雌激素時(shí),化學(xué)氧化法易產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物且成本高,生物法對(duì)底物的降解具有選擇性且代時(shí)長(zhǎng),而生物錳氧化物則同時(shí)具有化學(xué)氧化法的高效、快速和生物法的穩(wěn)定

2、、徹底。因此,研究以錳氧化細(xì)菌制備生物錳氧化物去除水環(huán)境中的有機(jī)微污染物具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　課題以錳氧化細(xì)菌MnB6作為菌種來(lái)源研究了最適合其生長(zhǎng)的條件,對(duì)比了同時(shí)加入法和延時(shí)加入法對(duì)生物錳氧化物生成的影響,兩種方法的對(duì)比表明,MnB6形成生物錳氧化物的決定性因素在于細(xì)菌的生長(zhǎng)階段,當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)處于對(duì)數(shù)期時(shí)不具備氧化二價(jià)錳的活性,僅當(dāng)MnB6生長(zhǎng)至穩(wěn)定期后期才能生成生物錳氧化物。環(huán)境因子對(duì)生物錳氧化物制備的影響表明,pH=7.

3、4左右時(shí)最適于MnB6生成生物錳氧化物,Mn2+在20mg/L濃度以下時(shí)不會(huì)對(duì)生物錳氧化物的生成造成影響。
　　使用鹽酸羥胺溶液可使錳氧化細(xì)菌在含有二價(jià)錳的固體培養(yǎng)基上的褐色菌斑褪色,可用于定性檢測(cè)生物錳氧化物的形成。紅外光譜法檢測(cè)生物錳氧化物形成前后的曲線變化,表明生物錳氧化物形成的過(guò)程中有新的蛋白質(zhì)和Mn-O鍵的形成。掃描電鏡和能譜分析結(jié)果表明,生物錳氧化物形成后MnB6有胞外聚合物生成,且其中含有Mn元素。
　　選擇E

4、E2為雌激素代表物質(zhì),研究生物錳氧化物對(duì)其去除的效能。結(jié)果表明,pH的降低有利于EE2的去除。由于生物錳氧化物的pH等電點(diǎn)高于MnO2的pH等電點(diǎn),生物錳氧化物在pH=6、7時(shí)仍可去除EE2,較之化學(xué)MnO2具有更寬的適宜pH范圍。底物濃度和四價(jià)錳濃度對(duì)EE2去除效果的結(jié)果證實(shí)錳氧化物去除EE2的關(guān)鍵是固液傳質(zhì)的過(guò)程,EE2先與錳氧化物表面的位點(diǎn)結(jié)合再進(jìn)行電子的傳遞。當(dāng)溶液中有重金屬離子存在時(shí),生物錳氧化物對(duì)金屬陽(yáng)離子的吸附作用占據(jù)了錳