辐照条件下典型微生物对水溶性核素铀的吸附研究

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1、西南科技大学工程硕士专业学位论文辐照条件下典型微生物对水溶性核素铀的吸附研究作者姓名______#__态__所在学院环境与资源学院专业/领域环境工程学校导师董发勤教授校外导师裴廷权高工论t完成日期2015年3月25曰ClassifiedIndex:X591U.D.C:27.120.30SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStudyonBiosorptionofWater-solubleNuclideUranium(VI)byTypi

2、calMicrobialundertheRadioactiveEnvrionmentGrade:2012Candidate:YangJieAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:EnviromentalengineeringSupervisor:Prof.DongFaqinApr.15,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：西南科技大学环境工程硕士专业学位论文第I页摘要放射性核废物是当今公众关心的一

4、个敏感问题。铀及其化合物是核试验以及核爆炸等事故中危害性最大的核素之一，其污染具有放射性和化学毒性的双重危害。为研究放射性环境中水溶性核素U(VI)的吸附处理与回收，本文开展了微生物在放射性环境下对水溶性核素U(VI)吸附富集的可能性的探索。选取耐辐射奇球菌、酵母菌以及大肠杆菌三株菌株，分别以活体和死体细胞作为生物吸附剂，开展辐照条件下水溶性核素U(VI)吸附特性的研究。通过三株菌株活体细胞对水溶性核素U(VI)的吸附特性研究分析，结果表明：三株菌株对水溶性核素U(VI)的吸附最佳pH均为5.0，最佳吸附时间均为

5、24h，同时随着初始铀浓度升高，三株菌株对水溶性核素铀的吸附效率呈现非线性递减，而单位吸附量qe则呈现非线性升高。通过对生物大分子辐照损伤以及三株菌株在辐照条件下对水溶性核素U(VI)吸附研究分析，结果表明：不同剂量的辐照易对氨基酸酸类生物小分子造成严重损伤，对非氨基酸类生物大分子（如牛血清白蛋白等）引起一定的损伤。在放射性环境中，三株菌株对水溶性核素U(VI)的最佳吸附条件为：pH为5.0，初始铀浓度C0为50mg/L，吸附时间t为180min；相比于空白对照组，受辐照因素的影响，三株菌株对水溶性核素U(VI)

6、的吸附效果都明显下降；培养条件下三株菌株随辐照时间造成不同程度的自由基的释放。通过对菌体表面基团的屏蔽以及减量化处理研究分析，结果表明：微生物细胞表面活性基团在吸附水溶性核素U(VI)时酰胺基团以及磷酸基团的贡献最大。此外，经富集-灰化等一系列减量化处理，可以获得巨大的减重比和减容比，为后续的固化处理以及核素回收奠定了相应的研究基础。总的来说，本研究结果表明在辐照条件下微生物对水溶西南科技大学环境工程硕士专业学位论文第II页性核素U(VI)的吸附富集是具有一定的可行性，并且可以实现一种有效的减量化处理与核素回收的

7、过程。关键词：水溶性核素U(VI)；辐照；生物吸附；耐辐射奇球菌；酵母菌；大肠杆菌西南科技大学环境工程硕士专业学位论文第I页AbstractRadioactivewasteisasensitiveproblemintoday’spublicconcern.Uraniumanduraniumcompoundisoneofbiggestnuclidehazardinnucleartestsandnuclearaccidents.Bothofthemhavehazardofradioactiveandchemicalt

8、oxicity.Inordertoinvestigatebiosorptionandrecyclingforwater-solublenuclideuranium(VI)undertheradioactiveenvironment,explorethepossibilityofmicroorganismsbiosorptionforwater-solublenuclide