硫酸盐还原菌碳纳米颗粒协同处理含铜、锌废水的研究

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1、硕士学位论文硫酸盐还原菌/碳纳米颗粒协同处理含铜、锌废水的研究学科专业微生物学学位类型科学学位□专业学位研究生姓名刘新星导师姓名、职称邓乐教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一五年五月湖南师范大学学位论文原创性声明：所呈交的学位论文本人郑重声明，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体丘经发亲或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均氏在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学

2、位论文作者签名：秦年６月Ｘ曰＾可曼咬湖南师范大学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，研究生在校攻读学位期间论文王作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学梭保留并向国家。有关部口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＾湖南师范大学可１义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从采巧影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：若誇曰期年＾月ｒ曰＾手多＾导卿签名：＾曰期：以＾年（月＾曰＾分类

3、号密级学校代码10542学号201202141165硫酸盐还原菌/碳纳米颗粒协同处理含铜、锌废水的研究Carbonnanoparticles-assistedsulfatereducingbacteriaasanefficientapproachforremovalofcopper(II)、Zinc(II)ionsfromtheeffluent研究生姓名刘新星指导教师姓名、职称邓乐教授学科专业微生物学研究方向现代微生物技术湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一五年五月摘要随着现代化工业的快速发展，重金属的开采、冶炼、

4、加工等活动越来越多，大量的重金属被排放到环境引起了严重的污染。重金属铜和锌不仅是生物体的必需微量元素,也是环境污染元素。它们不经过处理直接排入自然水体后，可以通过食物链的累积会对人体健康和生态环境产生严重影响。因此这两种金属常常被当作模式金属进行研究。碳纳米颗粒(CNPs)是近年来出现的一种新型的碳纳米材料,其表面富含羟基和羧基，具有良好的亲水性。本研究利用驯化后的高效硫酸盐还原菌群（sulfatereducingbacterium,SRB）和CNPs，首次构建了SRB/CNPs体系用于处理含铜和锌废水。这种处理技术

5、利用生物和物理化学相互结合的特点，具有费用低、无二次污染、重金属去除效率高等优势。此外还比较了SRB/CNPs、SRB和CNPs三种不同体系在不同金属离子浓度，pH，时间和温度条件下处理含铜和锌废水的效果。具体工作如下：1.高效SRB的获得。使用实验室保藏的SRB，在37℃、pH7，输液瓶封闭厌氧培养的条件下，通过在培养基中分别依次增加铜离子和锌离子的浓度，驯化并获得了对重金属耐受性高的SRB。2.CNPs的制备。以盐酸为强氧化剂，乳糖作为碳源，在80℃恒温水浴超声下合成棕黄色的CNPs前体，中和至中性后真空冷冻干燥

6、机进行脱盐、提纯。傅立叶变换红外吸收光谱仪、透射电子显微镜对制备的CNPs进行表征分析，实验结果证明，制备的CNPs具有I强吸附性和良好的生物相容性。3.SRB/CNPs体系处理含铜废水的作用SRB/CNPs体系能显著增加铜离子的去除效率，同时也能提高SRB耐重金属的能力，对铜金属的耐受性从100mg/L提高到150mg/L。在Cu(II)初始浓度为100mg/L，处理48h后，SRB/CNPs体系的铜的去除效率达到90.67%。而在同等条件下SRB体系和CNPs体系对铜离子的去除效率分别为40.67%和20.67%

7、。4.SRB/CNPs体系处理含锌废水的作用SRB/CNPs体系使SRB对锌金属的耐受能力从200mg/L提高到了300mg/L。在锌离子初始浓度为100mg/L，处理48h后，该体系的锌的去除效率达到97.53%。在同等条件下SRB体系和CNPs体系对锌的去除效率分别为60.04%和23.18%。该实验结果表明SRB/CNPs体系能够有效的处理铜、锌两种金属离子。关键词：硫酸盐还原菌，碳纳米颗粒，铜离子，锌离子，废水处理IIABSTRACTAsfortheuprisingdevelopmentofmodernind

8、ustry,peoplecausemoreandmoreinfluenceonthemining,smeltandprocessofheavy2+2+metal,whicharegreatlypollutingtheenvironment.CuandZnionsarenotonlytheessentialelementsfororganism,