微生物和重金属铜在包气带中的运移研究.pdf

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3、icrobeandHeavyMetalCuTransportationinVadoseZone作者：刘言指导教师：林山杉教授一级学科：环境科学与工程二级学科：环境工程研究方向：水污染控制学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2016年5月独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加ｙＡ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；别告曰期；ＬＩ

4、学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即；东北师范大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的１复印件和电子版，允许论文被查阅和借闯。本人授权东北师范大学可＾将ｌ学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｉｌ采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）斬学位论文作者签名：可指导教师签名：＇ｏ／Ｌｌ日期：ｌＵ日期；Ｗ７１／，／［／学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：摘要重金属污染

5、是水土污染修复工程关注的热点问题。包气带既是重金属环境污染行为的重要媒介，亦是保护地下水不被污染的天然屏障。已有包气带重金属污染治理方法因各种问题以致应用受限。近年来微生物以其突出的吸附降解性能和低成本已被应用于污染治理和修复领域，但其环境安全性及其在包气带的行为规律尚鲜为人知。因此有必要探究微生物与重金属铜在包气带中的迁移转化机理；进而定量评价其在包气带中的行为规律。建立评价微生物对土壤重金属污染修复行为的理论与方法，为包气带及含水层重金属污染的微生物修复技术，及工程菌的环境安全转化提供科学依据。本文通过筛选耐铜微生物进行批量吸附实验。静态试验中,供试介质选用低反

6、应性的石英砂，模拟包气带中常见的孔隙介质，通过等温批量吸附试验，判别吸附类型；吸附动力学试验，获取传质动力学参数及分配系数；吸附热力学试验，了解吸附过程进行的程度和驱动力。在静态试验基础上，采用一维土柱进行了饱2+和石英砂与耐铜菌Cu的共迁移试验，并构建共迁移数学模型得出以下主要结论：一、以土壤作为菌种来源，采用梯度压力式驯化法分离出一株耐铜菌株，经通过16SrDNA序列鉴定确定耐铜菌的种属类别为Klebsiellaoxytoca；对筛选得到的菌种利用扫描电镜(SEM)进行外观形态的观察和细胞大小的测量，看出该菌为圆润的杆状菌，大小（1.83±0.3）×（0.86±

7、0.1）um，形状系数为0.47。二、进行生长周期的测量，从20℃生长曲线中得知，在10~20h，KlebsiellaoxytocaLY进入稳定期，繁殖速度与衰亡速度持平，形成平衡。且在4℃的条件下，KlebsiellaoxytocaLY的生长曲线非常平稳。整个实验接种选取的是微生物10-15小时的对数生长后期。同时将整个实验的环境温度控制为4℃，以忽略细菌由于死亡和繁殖产生的数量变化。三、分别进行微生物和石英砂、金属铜和石英砂、金属铜和微生物批量静态吸附实验。微生物在土壤中的平衡吸附可以用线性方程来描述平衡吸附过程，因此可以得到微生物在石英砂中的平衡吸附系数为