微生物吸附污水中重金属Zn2+的实验研究

摘要

重金属是对生态环境危害极大的一类污染物，它可以通过食物链富集从而使得危害加剧。目前，传统的处理重金属方法包括化学沉淀、离子交换、电解法等。这些方法都不同程度地存在操作繁琐、运行成本高、易造成二次污染等缺点。近年来，生物处理方法以其高效、廉价、环境友好等优点而引起广大研究者的高度关注。本实验从乌梁素海活性污泥中分离出4株Zn2+耐受菌株，分别命名为wlsh-1、wlsh-2、wlsh-3、wlsh-4，选择其中耐受性较高的菌株wlsh-4对Zn2+的吸附效果进行了探究。
　　实验发现菌株wlsh-4具有一定的Zn2+吸附能力，在比较培养基、去菌上清液、菌体及发酵液对Zn2+吸附效果的过程中发现，菌体是吸附作用的主体，并且发酵液在吸附过程中表现出一定的优势。同时，本实验对该菌的16S rDNA序列进行分析并建立系统发育树。
　　实验发现菌体的生长条件对Zn2+吸附率有较大的影响，采用正交实验确定了Zn2+吸附率最大时wlsh-4的最佳生长条件为：温度30℃、pH7，转速190 rpm；通过比较菌龄对Zn2+吸附的影响，确定菌体的最适培养时间为13 h，即细菌处于对数生长末期时对Zn2+的吸附率最高。在以上条件下，发酵液对Zn2+的吸附率可达到66.76％。
　　此外，研究了吸附过程中的物化条件，包括吸附条件（Zn2+初始浓度，吸附时间，温度，菌量）及菌体酸碱预处理对吸附作用的影响。通过正交实验获得Zn2+的最佳吸附条件为：Zn2+初始浓度为200 mg/L，温度40℃、吸附时间为6 h、菌量为0.5 ml，在此条件下发酵液对Zn2+的吸附率可达到75.38%。与阴性对照相比，虽然采用不同浓度的酸碱处理菌体对吸附效果有较大影响，但是与发酵液相比，吸附率并未提高，所以在实际处理污水的过程中不对菌体进行预处理。
　　最后根据上述确定的吸附条件，本实验利用包钢尾矿坝渗漏水对 wlsh-4的吸附效果进行检测，发现游离菌体对包钢尾矿渗漏水中Zn2+的吸附率可达到44.73%；利用废旧编织袋对菌体进行初步固定后，Zn2+的吸附率可达到65.48%，展现了此工艺良好的开发和应用前景。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目 录

引 言

第一章 文献综述

1.1重金属污水的污染概况

1.2常用处理重金属污水方法及其优缺点

1.3 生物吸附机理

1.4 影响吸附效果的因素

1.5 生物吸附国内外研究进展

1.6 本课题研究目的、意义和内容

第二章 水溶液中Zn2+浓度检测方法的建立

2.1 前言

2.2 实验材料与方法

2.3结果与分析

2.4 实验结果与讨论

第三章Zn2+吸附菌株的分离、筛选和鉴定

3.1 前言

3.2 实验材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第四章 菌体及物化条件对吸附效果的影响

4.1 前言

4.2 实验方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

第五章 总结

参考文献

在学研究成果

致谢

附录A