鉛鋅礦區(qū)先鋒植物根際土壤耐性微生物的篩選及其吸附機理研究.pdf

1、隨著采礦、冶煉、電鍍、電子及燃料生產等行業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的鉛鋅等重金屬通過多種途徑進入土壤或水體環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了嚴重威脅。近年來，利用耐性微生物治理重金屬污染已成為一個新型的研究領域。
　　本研究通過從湖南某鉛鋅礦區(qū)的先鋒植物根際土壤中，分離、篩選出一株對鉛鋅耐性較強的菌株，考察了其對鉛、鋅去除能力的主要影響因素，并對其吸附機理進行初步探討，以期為今后重金屬污染微生物修復的工業(yè)化應用提供參考。本論文研究的主

2、要內容和結論如下:
　　(1)從鉛鋅礦區(qū)純化分離出11株菌株，初步篩選得到3株耐性菌，選定其中耐性最高的菌株HA作為本研究的實驗菌株，菌株HA對鉛、鋅離子都有較高耐性的，且其對鉛離子的去除效率高于鋅離子。通過對菌株HA的形態(tài)及DNA測序分析，最終鑒定HA為米曲霉（Aspergillus oryzae）。
　　(2)通過單因素實驗及正交實驗對耐性菌HA吸附鉛鋅離子的環(huán)境條件進行了優(yōu)化，得到如下結論:
　?、僭诔跏笺U、鋅濃

3、度的實驗范圍內(100-800 mg/L)，HA對鉛、鋅離子的去除率隨著其初始濃度增加而減小，當鉛、鋅初始濃度為100 mg/L、pH為5.0時，HA對鉛、鋅離子的去除率均達到最高，分別為97.8％、54.1％;生長曲線分析表明，25 h后HA的生長進入平穩(wěn)期，且對鉛、鋅離子的去除率趨于穩(wěn)定。當HA接種量為1mL時，其對鉛、鋅去除率的增長率達到最大。
　　②在單因素實驗結果的基礎上，選擇重金屬離子的初始濃度、pH、接種量、吸附時間

4、四因素中，較顯著的3個水平，進行正交實驗，最終確定HA吸附鉛、鋅離子的最優(yōu)方案都為:初始濃度為100mg/L時，培養(yǎng)基pH為5.5，接種量為菌濃度為0.01 g/mL的菌液1.5 mL，吸附時間為3d。
　　(3)通過等溫吸附模型、動力學分析、掃描電鏡、能譜分析、紅外光譜等手段對耐性菌HA吸附鉛和鋅離子的機理進行初步探討，并對HA細胞吸附鉛、鋅的吸附部位進行了初步研究，得到如下結論:
　　①對菌株HA吸附鉛、鋅離子的吸附等溫

5、模式和吸附動力學進行分析，發(fā)現HA對鉛、鋅的吸附過程滿足Langmuir吸附模型，其吸附以單層吸附為主。在動態(tài)吸附過程中，HA對Pb2+、Zn2+離子吸附性能與準二級動力學吸附方程的擬合程度更高，且對Pb2+的吸附效果明顯高于Zn2+。
　?、趯A細胞吸附鉛、鋅離子的吸附部位進行研究，結果表明耐性菌株HA對Pb2+、Zn2+的生物吸附和累積主要以細胞壁吸附和細胞內累積為主，其中胞壁吸附量高于胞內累積量，說明菌株HA細胞壁上的某些