棗金屬硫蛋白基因工程菌富集廢水中重金屬的研究.pdf

1、在實(shí)驗(yàn)室的大量實(shí)驗(yàn)研究中,已經(jīng)能夠大規(guī)模的獲得棗金屬硫蛋白基因工程菌pGEX-ZjMT-B[1],但其對(duì)污水中重金屬離子的富集研究還僅僅停留在初級(jí)階段,使理論無(wú)法付諸于實(shí)踐,因此深入研究該菌對(duì)污水中重金屬離子的富集特性顯得尤為重要。
　　 本研究從基礎(chǔ)理論出發(fā),將基因工程菌pGEX-ZiMT-B應(yīng)用于含重金屬?gòu)U水的處理中,考察工程菌處理重金屬?gòu)U水的基本特性,并深入研究相關(guān)因素如PH值、共存金屬離子、絡(luò)合劑、溫度等等對(duì)工程菌富集污

2、水中重金屬離子的影響,為工業(yè)處理含重金屬?gòu)U水提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
　　 論文共分為三部分:
　　 第一部分:考察基因工程菌pGEX-ZiMT-B對(duì)Pb2-、Mn2+、Cd22+、Cu2+、Ni2+、Zn2-、Hg2+七種重金屬離子毒性的耐受性情況;研究耐受性較強(qiáng)的Pb2+、Mn2+、Cd2-、Cu2+、Ni2-、Zn2+六種重金屬離子濃度對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)情況的影響;選擇濃度對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)影響較小的Pb2+、Cd2+、Mn2+、

3、Ni2+四種重金屬離子進(jìn)行富集速率和富集量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。
　　 第二部分:研究PH值、共存金屬離子、溫度等七個(gè)影響因素對(duì)基因工程菌pGEX-ZiMT-B富集模擬廢水中重金屬離子Pb2+、Cd2+的影響情況。
　　 第三部分:考察基因工程菌pGEX-ZjMT-B對(duì)所采集的四種實(shí)際廢水水樣中重金屬的富集情況。
　　 第一部分的實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:
　　 1)基因工程菌pGEX-ZjMT-B在高濃度的Pb2+、Mn2+

4、、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+中都生長(zhǎng)良好,對(duì)這六種重金屬離子的毒性作用表現(xiàn)出較好的耐受性,但其對(duì)Hg2+毒性的耐受性較差;
　　 2)pb2+、Cd2+濃度的變化對(duì)工程菌pGEX-ZjMT-B的生長(zhǎng)影響不大,Mn2+、Ni2+的濃度變化對(duì)其生長(zhǎng)影響次之,而Cu2+、Zn2+的濃度變化對(duì)其生長(zhǎng)影響較大;
　　 3)菌體對(duì)Cd2+、Mn2+、Ni2+三種重金屬離子的富集速度都很快,基本上在前10分鐘就已經(jīng)完成了9

5、0％以上的富集量,其對(duì)Pb2+的富集速度相對(duì)較慢,但富集效果較好,富集率可達(dá)到90%以上;
　　 4)菌體對(duì)Pb2+有較強(qiáng)的富集能力,對(duì)Cd2+的富集能力次之。所以選擇Pb2+、Cd2+兩種重金屬離子進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)。
　　 第二部分在模擬廢水中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:
　　 1)PH值的變化,對(duì)工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+、Cd2+影響不是特別顯著,但當(dāng)PH值為6～7時(shí),富集率相對(duì)較大;
　　 2)水

6、體中常見(jiàn)的金屬離子Na+、Ca2+、Mg2+能夠在低濃度時(shí)促進(jìn)工程菌對(duì)pb2+、Cd2+的富集作用;
　　 3)共存金屬離子對(duì)工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+的影響順序?yàn)閆n2+＞Ni2+＞Cu2+＞Mn2+,對(duì)富集Cd2+的影響順序?yàn)镸n2+＞Ni2+＞Zn2+＞Cu2+;
　　 4)絡(luò)合劑EDTA和檸檬酸鈉對(duì)工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+均有一定得促進(jìn)作用,但會(huì)抑制對(duì)Cd2+的富集,且無(wú)論是對(duì)富集P

7、b2+的促進(jìn)作用,還是對(duì)富集Cd2+的抑制作用,EDTA都要強(qiáng)于檸檬酸鈉;
　　 5)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖和乳糖的加入均會(huì)對(duì)工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+和Cd2+產(chǎn)生抑制作用;
　　 6)菌體量的變化會(huì)影響工程菌對(duì)pb2+的富集作用,且隨著菌體量的增加,富集率增大,但對(duì)Cd2+的富集基本不會(huì)產(chǎn)生影響;
　　 7)溫度的變化會(huì)對(duì)工程菌富集Pb2+和Cd2+產(chǎn)生一定得影響,在17℃時(shí)富集率最大。
　　

8、第三部分在實(shí)際廢水中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:2+1)工程菌pGEX-ZjMT-B對(duì)四種實(shí)際水樣中的Pb2+、Cd2+、Ni2+、Mn2+、Zn2+、Hg2+、Cr3+都有一定的富集作用,并且,在重金屬離子濃度較高的淋濾液廢水和選礦廢水中,菌體的富集率要強(qiáng)于重金屬離子濃度相對(duì)較低的河西北污水和晉陽(yáng)湖湖水;
　　 2)工程菌對(duì)四種實(shí)際水樣中的Pb2+都有較好富集效果,特別是對(duì)重金屬離子濃度較高的淋濾液中的Pb2+,富集率可達(dá)到100%,這可