铅锌离子对黄药降解菌毒性抑制的研究

发布时间：2020-04-13 15:56

【摘要】：随着经济的发展,矿产资源需求量持续增长,矿产资源开发过程中产生大量含重金属与浮选药剂的选矿废水,对环境与生态带来严重的风险与损害。浮选药剂中黄药是最为常见的选矿药剂,一直受到重点关注。本研究针对浮选废水,利用具有黄药降解性能的专效混合菌群,通过黄药降解率、COD、NH_3-N的测定,考察铅离子/锌离子对黄药降解菌活性的影响以及黄药降解菌对铅离子/锌离子的耐受阈值;通过脱氢酶、蛋白质、多糖的测定,研究铅离子/锌离子对微生物酶活、胞外多聚物的影响;并通过SEM、FTIR、XPS观察铅离子/锌离子对黄药降解菌微观形态及表面官能团的影响。结果表明:(1)铅离子对黄药降解菌有明显的毒性抑制作用,低浓度的铅离子就可以抑制黄药降解菌的活性,随着铅离子浓度增加,COD和氨氮去除率逐渐下降;脱氢酶的浓度活性越来越低,黄药降解菌EPS(蛋白质和多糖)也开始减少;铅离子10mg/L的时候,黄药降解菌表面大颗粒状菌落减少,表面孔道数增多;当铅离子浓度达到50mg/L的时候,黄药降解菌表面比较密实,孔道基本消失;铅离子能改变菌群结构,使β-变形菌纲明显减少,伯克氏菌和黄单胞杆菌目(Xanthomonadales)大幅减少,铜绿假单胞菌相对含量减少;FT-IR的分析结果显示,铅离子的添加对黄药降解菌表面官能团有明显的影响,超过10mg/L的铅离子对蛋白质中的N-H、酰胺(-CONH-)、糖类中的O-H等均有明显的破坏;XPS的分析结果表明,在铅离子10 mg/L的时候,C-(O,N)的相对含量减少,C=O或O-C-O的相对含量略微增加,HO-C=O和RO-C=O的相对含量则相对稳定;50mg/L的铅离子对黄药降解菌具有很大的毒性抑制,严重破坏了黄药降解菌的表面官能团。(2)随着锌离子浓度增加,氧化还原电位和pH逐渐降低,低浓度的Zn离子对黄药降解菌具有促进作用,5mg/L的锌离子能促进黄药降解菌脱氢酶的活性,使黄药降解菌表面丝状菌的增殖,孔道结构增加,也会促进黄药降解菌分泌大量EPS,蛋白质和多糖含量会明显升;锌离子浓度超过20mg/L时,黄药降解率、COD和NH_3-N去除率受到明显的抑制,同时,蛋白质和多糖开始变性,浓度含量降低;在黄药降解菌混合种群中,铜绿假单胞菌(Pseudomonas)起着主要作用,锌离子超过20mg/L时,铜绿假单胞菌(Pseudomonas)受到毒性抑制,丝状菌减少,孔道封闭;FT-IR结果显示,锌离子浓度5mg/L时,能促进黄药降解菌表面官能团的分泌增殖,尤其是蛋白质和多糖的基团,C-(O,N)的相对含量减(4)少,C=O或O-C-O的相对含量略微增加,HO-C=O和RO-C=O的相对含量比较稳定;锌离子浓度50mg/L时,对黄药降解菌毒性抑制增大,黄药降解菌表面官能团受到破坏,C-(O,N)、C=O或O-C-O、HO-C=O和RO-C=O基本没有峰显现。
【图文】：

结构图,黄药,结构图

图 1.1 黄药结构图Fig 1.1 The structure of xanthate选的黄药主要有乙基黄药、异丙基黄药、丁基黄药具有刺激性气味，易溶于水，，在水中的浓度超过 0.发生分解和水解反应，它的解离常数是 2.5×10-2。黄化成双黄药，酸性条件下，易分解成二硫化碳和醇S 键和 C=S 键，所以黄药和金属的亲和力很强，捕收危害易溶于水，对鱼类有致命性危害，能很高程度地诱16]发现泥鳅胚胎的发育受黄药的毒害影响很大，当成卵黄囊吸尽期仔鱼的大量死亡，黄药浓度超过的畸形。水体即使含有 0.056 mg/L 的黄药，也s obliqnus）和蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosc

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13图 2.1 研究技术路线图Fig 2.1 The route of research（1）黄药降解菌的筛选利用逐级筛选驯化出能迅速有效降解黄药的活性稳定的菌株，此时接种液为混合微生物。（2）研究铅离子对黄药降解菌的作用规律及抑制机理通过黄药降解率、CODcr、NH3-N 的测定，考察铅离子/锌离子对黄药降解菌活性的影响以及黄药降解菌对铅离子的耐受阈值。通过扫描电镜观察铅离子对黄药降解菌微观形态的影响；通过脱氢酶的测定研究铅离子对黄药降解菌酶活的影响；通过蛋白质、多糖的测定研究铅离子对黄药降解菌胞外多聚物的影响；通过FTIR、XPS 研究铅离子对黄药降解菌表明官能团的影响。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X751

【参考文献】