固定化硫酸盐还原菌稳定处理沉积物重金属污染的研究

摘要

当前，重金属污染已经成为比较严重的环境问题之一，而沉积物作为一种重要的重金属载体，使得沉积物中蓄积的重金属由于其特殊的化学性质和毒性效应通过食物链对人类健康产生危害，因此处理沉积物重金属污染刻不容缓。硫酸盐还原菌的代谢活动可将重金属离子转化为硫化物沉淀而去除。本研究通过固定化技术利用聚乙烯醇包埋硫酸盐还原菌制成小球对从湘江采集的重金属污染的沉积物样品进行稳定化实验，其中海藻酸钠作为内聚营养源。
　　以固定化小球稳定化处理铜锌铅镉的能力考查固定化小球的最佳制备条件，结果显示最优化条件为聚乙烯醇的质量分数为9％、海藻酸钠的质量分数为3%、氯化钙的质量分数为2%，在该条件下包埋的小球机械强度、成球性、传质性好，稳定化处理铜锌铅镉的能力较强。
　　本研究中用固定化小球进行了BCR连续提取并进行形态分析，结果表明营养源固定化小球能将重金属转化为更加稳定化的形态。然后又进行了浸出毒性实验，结果表明营养源固定化小球处理重金属的浸出率较低，Cu、Zn、Pb、Cd的去除率分别为76.3%，95.6%，100%和91.2%，说明营养源固定化小球的稳定化效果好，这个结果与形态分析的结果一致。重复利用实验显示固定化小球具有良好的重复利用性，可重复利用5次。SEM结果显示聚乙烯醇包埋硫酸盐还原菌小球形成了多孔性结构，提供了便利的物质运输通道，可保护细胞免受重金属毒害。XRD分析和EDS分析结果表明处理后重金属可转化为稳定的化合物。以上结果显示营养源固定化小球可应用于多种重金属污染沉积物的研究中。

目录

第1章 绪 论

1.1沉积物中重金属污染研究概述

1.2微生物稳定化

1.3固定化技术

1.4选题背景、研究目的及研究内容

第2章固定化小球的制备及最优化条件

2.1引言

2.2实验材料和方法

2.3结果与讨论

2.4本章结论

第3章 固定化小球稳定处理沉积物重金属污染的形态研究

3.1引言

3.2实验过程

3.3结果与讨论

3.4本章结论

第4章 固定化小球稳定化处理复合重金属污染沉积物的机理研究

4.1引言

4.2预处理

4.3营养源固定化小球处理重金属的机理

4.4本章结论

第5章固定化小球处理重金属的浸出毒性研究和重复利用研究

5.1引言

5.2实验分析方法

5.3结果与讨论

5.4本章结论

结论与展望

结论

展望

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 攻读学位期间所申请的专利目录

致谢