胞外聚合物对土壤矿物—希瓦氏菌还原Cr（Ⅵ）的影响
发布时间：2022-01-16 13:13
微生物在一定环境条件下分泌的胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）,是包被在细菌表面和位于细菌群体间的一种三维胶状高分子聚合物,对细菌的理化性质,污染物迁移,生物成矿等方面有着重要的作用,同时也影响到细菌和矿物间的相互作用。本文以去除EPS前后的奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis MR-1）为供试细菌,应用酸碱滴定、表面电荷分析和接触角测定比较了去除EPS前后细菌的差异,研究了它们与典型土壤矿物（高岭石、蒙脱石、针铁矿）形成复合体的理化性质和结构特征。此外借助还原动力学实验、死活染色实验、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、三维荧光光谱（3D-EEM）和X-射线光电子能谱（XPS）等技术比较了去除EPS前后细菌及其与矿物复合体对Cr（Ⅵ）还原的差异,探讨了胞外聚合物（EPS）对希瓦氏菌-矿物还原Cr（Ⅵ）的影响机制,主要获得以下结果:1.查明了细胞表面的EPS对希瓦氏菌表面性质的影响。去除EPS后的希瓦氏菌表面负电荷减少、疏水性降低、表面位点浓度减小且主要体现在羧基和羟基的位点浓度减少,但其表面官能团类型未发生变化...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同尺度的胞外聚合物，(a)附着在固相表面的细菌生物膜示意图；(b)EPS主要组分多糖、蛋白质在微生物间的不均匀分布；(c)EPS分子间的物理化学相互作用决定聚合物的
胞外聚合物对土壤矿物-希瓦氏菌还原 Cr(VI)的影响第三章 结果与分析3.1 有无 EPS 条件下的希瓦氏菌对 Cr(VI)还原的对比研究3.1.1 希瓦氏菌表面 EPS 去除前后的 SEM 图谱图 3-1 为希瓦氏菌表面的 EPS 去除前后的 SEM 图谱。如图 3-1A 所示，未经处理的希瓦氏菌表面粘附有少量絮状的胞外聚合物，去除 EPS 后，絮状物质被去除细胞表面相对光滑。但是去除 EPS 前后的希瓦氏菌的细胞均呈饱满的杆状结构，细胞形态没有发生破裂，表明本文采取 38 ℃加热的方法不仅可有效去除希瓦氏菌表面的 EPS，而且细胞仍保持完整。
华中农业大学 2019 届硕士研究生学位论文键的减少，红移是因为羰基取代基、羟基、烷氧基和羧基的存在(Chen et al 20 wietlik et al 2004, Wang et al 2014)。同时也发现，与 Cr(VI)反应后，峰 A 和峰 B荧光强度均有所减弱。Zhang 等(2012)发现生物膜 EPS 的峰 A 和峰 B 荧光强度Cu(II)猝灭，表明色氨酸类和芳香族类蛋白质与 Cu(II)有较强的结合能力。因此Cr(VI)还原过程中，色氨酸类蛋白质和芳香族类蛋白质可能与 Cr(VI)发生络合作用从而有利于 EPS 对 Cr(VI)的还原。
【参考文献】：
期刊论文
[1]废水生物处理过程中微生物胞外聚合物与污染物的分子间相互作用[J]. 林治岐,张信,邵尉,盛国平. 中国科学:化学. 2018(09)
[2]水华期间藻类分层胞外聚合物与重金属的相互作用机制研究[J]. 王奇,葛姝洁,王传花,柯强,于恒国,赵敏. 环境保护与循环经济. 2017(03)
[3]中国土壤微生物学研究10年回顾[J]. 宋长青,吴金水,陆雅海,沈其荣,贺纪正,黄巧云,贾仲君,冷疏影,朱永官. 地球科学进展. 2013(10)
[4]硅酸盐细菌的选育及铝土矿细菌脱硅效果[J]. 钮因健,邱冠周,周吉奎,覃文庆. 中国有色金属学报. 2004(02)
本文编号：3592728
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同尺度的胞外聚合物，(a)附着在固相表面的细菌生物膜示意图；(b)EPS主要组分多糖、蛋白质在微生物间的不均匀分布；(c)EPS分子间的物理化学相互作用决定聚合物的
胞外聚合物对土壤矿物-希瓦氏菌还原 Cr(VI)的影响第三章 结果与分析3.1 有无 EPS 条件下的希瓦氏菌对 Cr(VI)还原的对比研究3.1.1 希瓦氏菌表面 EPS 去除前后的 SEM 图谱图 3-1 为希瓦氏菌表面的 EPS 去除前后的 SEM 图谱。如图 3-1A 所示，未经处理的希瓦氏菌表面粘附有少量絮状的胞外聚合物，去除 EPS 后，絮状物质被去除细胞表面相对光滑。但是去除 EPS 前后的希瓦氏菌的细胞均呈饱满的杆状结构，细胞形态没有发生破裂，表明本文采取 38 ℃加热的方法不仅可有效去除希瓦氏菌表面的 EPS，而且细胞仍保持完整。
华中农业大学 2019 届硕士研究生学位论文键的减少，红移是因为羰基取代基、羟基、烷氧基和羧基的存在(Chen et al 20 wietlik et al 2004, Wang et al 2014)。同时也发现，与 Cr(VI)反应后，峰 A 和峰 B荧光强度均有所减弱。Zhang 等(2012)发现生物膜 EPS 的峰 A 和峰 B 荧光强度Cu(II)猝灭，表明色氨酸类和芳香族类蛋白质与 Cu(II)有较强的结合能力。因此Cr(VI)还原过程中，色氨酸类蛋白质和芳香族类蛋白质可能与 Cr(VI)发生络合作用从而有利于 EPS 对 Cr(VI)的还原。
【参考文献】：
期刊论文
[1]废水生物处理过程中微生物胞外聚合物与污染物的分子间相互作用[J]. 林治岐,张信,邵尉,盛国平. 中国科学:化学. 2018(09)
[2]水华期间藻类分层胞外聚合物与重金属的相互作用机制研究[J]. 王奇,葛姝洁,王传花,柯强,于恒国,赵敏. 环境保护与循环经济. 2017(03)
[3]中国土壤微生物学研究10年回顾[J]. 宋长青,吴金水,陆雅海,沈其荣,贺纪正,黄巧云,贾仲君,冷疏影,朱永官. 地球科学进展. 2013(10)
[4]硅酸盐细菌的选育及铝土矿细菌脱硅效果[J]. 钮因健,邱冠周,周吉奎,覃文庆. 中国有色金属学报. 2004(02)
本文编号：3592728
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