Ch-1菌解毒鉻渣機理的初步研究.pdf

1、鉻渣是鉻鹽行業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的有毒廢渣。鉻渣中的六價鉻對環(huán)境及人類造成的危害成為社會亟待解決的問題。2003年發(fā)生的兩起鉻渣污染嚴重事故，引起世人的高度重視，鉻渣治理勢在必行，但是自鉻鹽生產(chǎn)以來，鉻渣的治理一直都未得到妥善解決，其治理方法概括起來，主要有干法解毒和濕法解毒兩類，但這些方法由于處理成本高、吃渣量小、引起二次污染等原因，不能徹底解決鉻渣污染問題。 就此，我們課題組前期已經(jīng)找到一種高效還原鉻的特異功能菌Ch-1菌，

2、并實現(xiàn)了鉻渣的細菌高效解毒，但有關鉻渣的細菌解毒機理還可以說是空白。 本文從鉻渣的礦物學特征分析入手，初步研究了細菌解毒鉻渣的機理，得出如下結(jié)論： ①通過細菌搖瓶浸出鉻渣和還原鉻液對比實驗，說明細菌還原六價鉻主要是還原酶直接還原的結(jié)果，代謝產(chǎn)物對六價鉻無還原作用；細菌解毒鉻渣是細菌浸出和還原六價鉻同步進行的過程，細菌能夠促進六價鉻浸出，明顯提高六價鉻的浸出率。細菌解毒鉻渣的關鍵在于提高酸溶性六價鉻浸出率，在一定程度上

3、取決于細菌對酸溶性六價鉻固溶體包裹物的破壞程度大小，這與磨礦對鉻渣晶相破壞的程度、浸出時間周期長短、鉻渣粒徑的控制、浸出條件等因素有關。 ②在不同溶液pH值下進行了鉻渣滲濾柱浸實驗。隨著溶液pH值的降低，鉻渣中的Ca<'2+>、Mg<'2+>、Al<'3+>、Fe<'3+>離子逐漸溶解釋放到溶液中，以Ca<'2+>和Mg<'2+>溶解量增加最為顯著，其金屬離子所耗HC1的量與實際消耗HC1的量具有良好的吻合關系。在溶液酸度增加

4、情況下，由于鉻渣表面對Cr(Ⅵ)離子的吸附-解吸附作用以及土壤有機質(zhì)的還原作用， pH降至6以后，繼續(xù)加入HC1，Cr(Ⅵ)濃度反而有下降趨勢。 ③分別采用XRD、掃描電子顯微鏡和．EDS分析了鉻渣浸出過程中的物相及化學成分變化，觀察了鉻渣細菌浸出前后表面形貌變化，結(jié)果表明，細菌浸出前后鉻渣物相組成無明顯變化，細菌對鉻渣的作用主要表現(xiàn)在提高六價鉻浸出率上面，細菌浸出后鉻渣中鉻的含量有明顯降低，最終渣樣Cr(Ⅵ)總浸出率為58.

5、15﹪；其中水溶性Cr(Ⅵ)的浸出率為98.82﹪；酸溶性Cr(Ⅵ)的浸出率為45.92﹪。方鎂石(MgO)含量有一定程度的降低，細菌能夠促進方鎂石的溶解，究其原因，可能與鎂離子是細菌生長需要的營養(yǎng)元素有關。 ④應用Monod方程，對Ch-1菌株還原六價鉻生化反應動力學過程進行了擬合，發(fā)現(xiàn)Ch-1菌株對Cr(Ⅵ)的代謝為細菌直接酶還原過程，從擬合所得動力學參數(shù)值來分析，此還原酶與Cr(Ⅵ)結(jié)合的能力較強，在最佳實驗條件下得到的