耐砷菌筛选及其胞外聚合物除砷的特性研究

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1、学校代码10530学号201510151629分类号X703密级公开硕士学位论文耐砷菌筛选及其胞外聚合物除砷的特性研究学位申请人李宝花指导教师邓志毅副教授学院名称环境与资源学院学科专业环境工程研究方向水污染控制工程二零一八年六月三日ScreenningofandArsenic-tolerantbacteriaandAs-adsorptioncharacteristicsofitsextracellularpolymericsubstancesCandidateLiBaohuaSupervisorA

2、ssociateprofessorDengZhiyiCollegeCollegeofEnvironmentandRrsourcesProgramEnvironmentalEngineeringSpecializationWaterPollutionControlEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune3rd,2018湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行

3、研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制

4、手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要砷属于类金属，其物理化学性质与其他重金属相似，所以砷污染目前也被列入重金属污染的研究行列。微生物吸附法具有适用范围广，运营成本低，吸附量大，对低浓度废水吸附效果好等特点，已成为研究处理含砷在内的重金属污染的热点。细菌胞外聚合物在处理重金属污染的过程中发挥着重要的作用，但目前对胞外聚合物的研究较少，胞外聚合物除砷的机理尚不明确。本研究从受砷污染的尾矿区土壤中，通过筛菌的方式得到3株耐砷菌，对3株菌吸附砷

5、后的亚细胞分布进行研究，得到胞外比重最大的优势菌。运用4种方法提取该菌的胞外聚合物，通过比较提取物中各成分含量，获得最优的提取胞外聚合物方法。并借助XPS，FTIR等手段研究该菌及其胞外聚合物的除砷机理。通过研究得到以下主要结论：（1）从湖南省冷水江市某受砷污染的金属矿山尾矿区土样中，成功选育3株耐砷菌，通过16SrDNA分析，确定菌1、菌2和菌3分别属于芽孢杆菌属，解淀粉芽孢杆菌属，铜绿假单胞菌属，且测序结果吻合度均为100%。（2）3株耐砷菌均能在高砷的条件下正常生长，且对低浓度砷都具有较好的

6、去除效果，并以胞外的去除为主。当砷的浓度在500-50000μg/L时，3株菌对砷都表现出较强的耐性，且菌3即铜绿假单胞杆菌对砷的耐受性强于其他两株菌；当砷的浓度为5mg/L时，铜绿假单胞杆菌的胞外比重最大，可达总去除率的66.57%。（3）EDTA法是提取铜绿假单胞杆菌胞外聚合物的最优方法，4种提取方法的结果显示，总体提取效果为：EDTA法>甲醛-NaOH法>离心法>低温加热法；EDTA法提取铜绿假单胞杆菌的提取物中多糖的量高于蛋白质，胞外聚合物总重为1.659μg/L，C/O=1.790，N/

7、O=0.316。（4）通过XPS，FTIR等手段分析吸附机理得：参与铜绿假单胞杆菌除砷的主要官能团是-OH、C=O，且铜绿假单胞杆菌除砷主要与该物质中的羧酸，醇类物质有关。铜绿假单胞杆菌胞外聚合物与砷作用的官能团主要有-OH-、C=C、-CH2、-COO-，胞外聚合物除砷主要与该物质中的碳水化合物，不饱和碳氢，羧酸盐有关。铜绿假单胞杆菌及其胞外聚合物与砷结合的最强能峰在41.29eV处，砷是以+3价的形态被它们去除。关键词：耐砷菌；亚细胞分布；胞外聚合物；提取方法；吸附机理IAbstractArs

8、enicbelongstometalloidanditsphysicalandchemicalpropertiesaresimilartootherheavymetals.Therefore,arsenicpollutioniscurrentlyincludedintheresearchofheavymetalpollution.Microbialadsorptionmethodhasbecomethefocusofcurrentresearch,duetoitswideappli