棗金屬硫蛋白基因工程菌富集廢水中重金屬的研究.pdf

1、在實驗室的大量實驗研究中,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],但其對污水中重金屬離子的富集研究還僅僅停留在初級階段,使理論無法付諸于實踐,因此深入研究該菌對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)用于含重金屬廢水的處理中,考察工程菌處理重金屬廢水的基本特性,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)處理含重金屬廢水提供理論依據(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;研究耐受性較強的Pb2+、Mn2+、Cd2-、Cu2+、Ni2-、Zn2+六種重金屬離子濃度對細菌生長情況的影響;選擇濃度對細菌生長影響較小的Pb2+、Cd2+、Mn2+、

3、Ni2+四種重金屬離子進行富集速率和富集量的測定實驗。
　　 第二部分:研究PH值、共存金屬離子、溫度等七個影響因素對基因工程菌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對所采集的四種實際廢水水樣中重金屬的富集情況。
　　 第一部分的實驗結(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+中都生長良好,對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Hg2+毒性的耐受性較差;
　　 2)pb2+、Cd2+濃度的變化對工程菌pGEX-ZjMT-B的生長影響不大,Mn2+、Ni2+的濃度變化對其生長影響次之,而Cu2+、Zn2+的濃度變化對其生長影響較大;
　　 3)菌體對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Pb2+的富集速度相對較慢,但富集效果較好,富集率可達到90%以上;
　　 4)菌體對Pb2+有較強的富集能力,對Cd2+的富集能力次之。所以選擇Pb2+、Cd2+兩種重金屬離子進行下面的實驗。
　　 第二部分在模擬廢水中的實驗結(jié)論如下:
　　 1)PH值的變化,對工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+、Cd2+影響不是特別顯著,但當(dāng)PH值為6～7時,富集率相對較大;
　　 2)水

6、體中常見的金屬離子Na+、Ca2+、Mg2+能夠在低濃度時促進工程菌對pb2+、Cd2+的富集作用;
　　 3)共存金屬離子對工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+的影響順序為Zn2+＞Ni2+＞Cu2+＞Mn2+,對富集Cd2+的影響順序為Mn2+＞Ni2+＞Zn2+＞Cu2+;
　　 4)絡(luò)合劑EDTA和檸檬酸鈉對工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+均有一定得促進作用,但會抑制對Cd2+的富集,且無論是對富集P

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

8、第三部分在實際廢水中的實驗結(jié)論如下:2+1)工程菌pGEX-ZjMT-B對四種實際水樣中的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,菌體的富集率要強于重金屬離子濃度相對較低的河西北污水和晉陽湖湖水;
　　 2)工程菌對四種實際水樣中的Pb2+都有較好富集效果,特別是對重金屬離子濃度較高的淋濾液中的Pb2+,富集率可達到100%,這可