耐鹽魯氏酵母脫除水溶液及魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液中重金屬能力的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水資源的污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重，其中重金屬污染在眾多類(lèi)水污染中占了相當(dāng)大的比例。重金屬污染不僅造成了人類(lèi)可利用水資源的減少，也對(duì)海水養(yǎng)殖和水產(chǎn)品的加工利用帶來(lái)很大危害。生物吸附法是近年來(lái)新興的一種處理重金屬污染的方法，因其原料來(lái)源豐富，成本低和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。
　　 魯氏酵母(Zygosaccharomyces rouxii)是醬油釀造過(guò)程中主發(fā)酵期的重要菌株，耐鹽性強(qiáng)于釀酒酵

2、母。本研究以魯氏酵母作為生物吸附劑，研究溫度、pH和吸附時(shí)間等因素對(duì)該吸附劑分別吸附水溶液中的Cd2+、Cu2+、Zn2+的影響，并將吸附劑對(duì)三種重金屬離子的吸附機(jī)制進(jìn)行了初探；研究了吸附劑對(duì)混合溶液中Cd2+、Cu2+、Zn2+的脫除效果；探討將魯氏酵母進(jìn)行細(xì)胞固定化后脫除混合溶液中Cd2+、Cu2+、Zn2+三種離子的可行性；最后利用不同形態(tài)的魯氏酵母吸附劑脫除魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液和魚(yú)露中重金屬鎘。主要研究結(jié)果如下：
　　 以魯氏

3、酵母凍干粉為吸附劑，溫度從25℃升到40℃時(shí)，魯氏酵母對(duì)水溶液中重金屬Cd2+、Cu2+、Zn2+的脫除率變化都不大。初始pH對(duì)魯氏酵母脫除重金屬離子的影響比較大，在pH從2增大到4時(shí)，Cd2+、Cu2+、Zn2+三種重金屬的脫除率逐漸增大，pH大于4時(shí)，Cd2+和Zn2+的脫除率變化不顯著，當(dāng)pH大于6時(shí)，Cu2+的脫除率降低，三種重金屬離子均在pH4-6時(shí)脫除率最高。魯氏酵母對(duì)三種金屬的吸附均以較快的速度進(jìn)行，在30min左右達(dá)到吸

4、附平衡，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生脫吸附現(xiàn)象。對(duì)Zn2+的吸附情況與Cu2+相似，180min時(shí)分別下降到最大脫除率的92.3％和89.7％，但對(duì)Cd2+的吸附在30min后脫吸現(xiàn)象不明顯。達(dá)到平衡時(shí)魯氏酵母對(duì)Cd2+、Cu2+、Zn2+的脫除率分別為63.58％、44.75％、49.17％。魯氏酵母對(duì)Cd2+、Cu2+、Zn2+的脫除率隨重金屬離子初始濃度的增大而減小，但吸附量隨初始濃度的提高而增加，魯氏酵母對(duì)Cd2+、Cu2+、Zn2

5、+的最大吸附量分別為10.46mg/g、7.04mg/g、5.60mg/g。對(duì)Cd2+、Cu2+、Zn2+的等溫吸附過(guò)程均可用Langmuir方程和Freundlich方程來(lái)進(jìn)行擬合，但Cd2+和Zn2+以Langmuir方程為優(yōu)，Cu2+以Freundlich方程為優(yōu)。
　　 將魯氏酵母凍干粉作為吸附劑處理含Cd2+、Cu2+、Zn2+三種重金屬離子的水溶液，吸附達(dá)到平衡時(shí)，魯氏酵母對(duì)三種重金屬離子脫除能力的順序是Cu2+>C

6、d2+>Zn2+。用含20g菌體/L的2％的海藻酸鈉溶液滴加到2％的氯化鈣溶液中將魯氏酵母固定化，然后用固定化魯氏酵母處理混合重金屬離子溶液，吸附后用0.1mol/L的HCl作解析劑解析后重復(fù)利用，重復(fù)利用三次后其對(duì)Cd2+、Cu2+、Zn2+三種重金屬的脫除率分別為24.98％、43.84％和12.14％。
　　 利用魯氏酵母的不同形態(tài)作為吸附劑，研究其對(duì)魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液中鎘的脫除。研究結(jié)果表明，魯氏酵母凍干粉對(duì)魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液中

7、鎘的脫除率可達(dá)到25.78％，活性魯氏酵母細(xì)胞泥對(duì)魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液中鎘的脫除率可達(dá)到28.36％。雖然固定化魯氏酵母對(duì)魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液中鎘的脫除效果較游離的差，僅為17.02％，但在吸附后吸附劑與酶解液的分離上操作更加容易，增加了操作可行性。將魯氏酵母接種到魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液和魚(yú)露中進(jìn)行培養(yǎng)，魯氏酵母可以利用其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)，可以脫除培養(yǎng)體系中部分的重金屬鎘，當(dāng)培養(yǎng)液中初始鎘濃度為10mg/L左右時(shí)，發(fā)酵結(jié)束后魷魚(yú)內(nèi)臟酶解液和魚(yú)露中鎘的脫除率