重金属Cr%28Ⅲ%29耐受菌株的分离及其对Cr%28Ⅲ%29的吸附条件研究

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1、分类号：Q939.9学号：MAE20131309专业学位硕士论文重金属Cr（III）耐受菌株的分离及其对Cr（III）的吸附条件研究IsolationofaBacterialStainResistanttoHeavyMetalChromium(III)anditsAdsorptionConditions研究生姓名：叶丹指导教师：金海珠教授专业学位类型：农业推广硕士专业学位领域：食品加工与安全论文提交日期：2018年6月1日摘要重金属污染与冶金、造纸、农药生产、医药行业、油漆、化工制造等产业的污水排放联系密切。其排放的污水中含有多种重金属离子，不仅对环境和生态系统产生极

2、大的威胁，而且还可能通过食物链积聚危害人类健康和生命。重金属铬Cr（Ⅲ）的来源主要是金属冶炼加工过程中产生的，在废水排放过程中其浓度可以达到10mg/L，然而金属铬Cr（Ⅲ）在饮用水中的浓度则不能超过0.04mg/L。同其他的重金属相比，金属铬Cr（Ⅲ）在自然环境中不容易自然降解。微生物在对重金属造成的环境污染治理中发挥着重要的作用。相比于化学方法和物理方法，微生物治理具有高效率，低成本，无污染的特点。但大多数的耐受菌株吸附铬的能力相对较弱，因此筛选耐受金属铬的高效吸附菌株对于重金属污染有着非常重要的意义。本研究从烟台海昌渔人码头的海水污泥中筛选得到了一株耐受重金属C

3、r（Ⅲ）的菌株，通过实验分析了该菌株的最佳生长条件，利用响应曲面法ResponseSurfaceMethodology（RSM）优化了该菌株对重金属Cr（Ⅲ）的最佳吸附条件并测定了其吸附能力，并分析了其对重金属Cr（Ⅲ）的吸附动力学方程。具体研究结果如下：1.从烟台海昌渔人码头的浅海污泥中筛选单菌落，并将其在含有浓度200ppm的含有Cr3+的LB固体培养基中划线分离，挑选出一株优势菌株并扩大培养。利用16SrDNA引物对PCR扩增产物进行测序，构建该菌株的系统发育树。通过16SrDNA测序和系统发育树的分析，命名该菌株为恶臭假单胞菌属Pseudomonasputid

4、aSP-1。2.从培养基成分，pH，盐浓度，温度4个条件来探索外界环境对菌株生长的影响，分析出菌株最适宜培养基为LB液体培养基，最适pH7.0，最适盐度为0.5%，温度为30℃。3+3.应用响应曲面法（RSM）研究了pH值、OD、Cr初始浓度等3个单因素对3+吸附Cr的实验结果的影响。通过实验分析可以得到菌株的最佳吸附条件如下：pH：3+6.25，OD：1.34，Cr：90.14ppm，其去除效率在上述条件下可达到90%。3+4.通过动力学和吸附等温线方程的分析，对Cr金属离子的吸附过程符合准二级动力学方程，并且朗缪尔（Langmuir）和弗兰德里希（Freundli

5、ch）两个吸附等温线都能很好的拟合实验数据。利用Langmuir等温线拟合，可得到最大的菌体吸附容量（qm）为19.6mg/g。目前对于重金属微生物污染治理的研究主要集中在筛选耐受重金属的菌株方I面，本研究不仅筛选出了耐受重金属Cr（Ⅲ）的菌株，并对菌株吸附Cr（Ⅲ）效率以及吸附容量进行了研究，有利于海域的重金属Cr（Ⅲ）污染的微生物综合治理，并对应用于环境修复的其他微生物的筛选和利用提供了借鉴。3+关键词：Cr；耐受菌；16SrDNA；响应曲面法；吸附动力学方程；IIAbstractHeavymetalpollutioniscloselyrelatedtothedi

6、schargeofwastewaterfromindustriessuchasmetallurgy,papermaking,pesticideproduction,pharmaceuticalindustry,paintandchemicalmanufacturing.Thedischargedsewagecontainsavarietyofheavymetalions,whichnotonlyposesgreatthreatstotheenvironmentandmanyecosystems,butalsomayendangerhumanhealthandlifet

7、hroughthefoodchainaccumulation.Thesourceofheavymetalchromium(III)ismainlyproducedduringthemetalsmeltingprocess.TheconcentrationofCr(III)intheprocessofwastewaterdischargecanreach10mg/L.However,theconcentrationofCr(III)indrinkingwatercannotexceed0.04mg/L.Comparedwithotherheavymet