一株耐镉细菌诱导矿化及对Cd 2+ 的吸附作用研究
发布时间：2022-02-11 07:10
喀斯特山地碳酸盐岩风化成土过程与微生物的生命活动密切关联,而微生物的生长代谢及其诱导的生物矿化过程对重金属离子的迁移转化有重要影响。通过探索由生物诱导矿化的碳酸钙矿物对重金属的固持作用,对了解喀斯特地区岩生微生物的特有生态学功能有重要意义。本论文从喀斯特地区富镉农田中分离筛选出一株耐镉优势菌—硝基还原假单胞菌（Pseudomonas nitroreducens）DH-1,研究了该菌生长对Cd2+的吸附特性以及由其诱导生成的碳酸钙对Cd2+的吸附特性,同时初步探讨了该菌及其诱导的碳酸钙对Cd2+的吸附机理。主要研究成果如下:1.在贵州省罗甸县境内富镉农田中筛选出1株耐镉细菌,命名为DH-1。研究发现该菌可以在Cd2+浓度为800 mg·L-1的LB固体培养基中生长,显示其对镉有较强的耐受性;2.对DH-1菌株的培养及生长曲线研究表明,该菌在2～16 h处于对数生长期,16～44 h处于稳定期,随后进入衰退期。该菌菌体呈球杆状,革兰氏染色阴性,能运动,氧化酶为阳性,水解淀粉为阴性,能还原硝酸盐,不能使明...
【文章来源】：沈阳化工大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然环境中碳酸钙的生物矿化作用（a）珊瑚（b）蚁丘（c）石灰岩洞穴（引自网络）
沈阳化工大学硕士学位论文第一章文献综述10积、形成及变化，同时还对碳酸盐矿物结构、层次等产生影响[60]。微生物可诱导产生不同晶型碳酸钙沉淀，如：无定形碳酸钙、球霰石、文石和方解石[101,102]。图1.2[103]概述了碳酸钙微生物诱导矿化的大致过程。然而不同微生物诱导合成的碳酸钙矿物形貌及结构相差很大，即使是同一种微生物在不同培养条件下诱导的碳酸钙形貌及结构也相差很大，目前对于某种特定晶型碳酸钙的生物诱导合成的条件还不清楚。研究人员得到的碳酸钙往往是多种晶型的混合物，最常见的是球霰石与方解石的混合沉积物[100]，无法进一步比较不同晶型碳酸钙的结构及相关重金属固持属性的差异，这极大限制了特定晶型生物源碳酸钙的开发利用。图1.2细菌诱导碳酸钙沉淀过程的示意图（引自文献[103]）Figure1.2SchematicdiagramofBacteria-inducedcalciumcarbonateprecipitationprocess(Citedfrom[103])微生物对岩石的风化作用也可诱导形成碳酸盐，从而可以固定CO2。硅酸盐风化游离出的阳离子一个重要的去向为形成碳酸盐沉淀，这个过程同时伴随大气CO2的固定[104,105]。硅酸盐矿物（如：硅灰石、蛇纹石）的碳酸盐化被认为是比较安全的碳捕获与碳封存技术，能够有效缓解全球气候变暖趋势[106-110]。综上分析可以看出：微生物与硅酸盐矿物能够产生相互作用，一方面促进了硅酸盐风化的进程，另一方面借吸收作用，增加了碳汇含量，这对全球碳的循环具有重要的影响[105,111]。碳酸盐的微生物诱导矿化作用在生物技术、土木工程、工艺地质学、古生物学等诸多领域具有广阔的应用前景[3]。主要包括以下5个应用方向：（1）通过微生物诱导碳酸盐沉积物的形成固定大气中的CO2[112,113]。（2）无机污染物的固相捕获[114-116]。（3）历史文物古迹或混泥
技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]一株耐铅菌株NY-3的分离鉴定及其吸附特性研究[J]. 张晓青,杜瑾,曹军瑞,司晓光,张爱君,任华峰. 生物技术通讯. 2018(06)
[2]一株耐铅土著微生物的吸附特性及机制研究[J]. 张敏,郜春花,李建华,卢晋晶,靳东升,郜雅静. 山西农业科学. 2018(08)
[3]重金属污染农田安全利用:进展与展望[J]. 杨树深,孙衍芹,郑鑫,李小方. 中国生态农业学报. 2018(10)
[4]New insight into adsorption characteristics and mechanisms of the biosorbent from waste activated sludge for heavy metals[J]. Yun Zhou,Zhiqiang Zhang,Jiao Zhang,Siqing Xia. Journal of Environmental Sciences. 2016(07)
[5]基于形态学分析铅锌矿不同功能区土壤重金属元素的分布特征及污染评价[J]. 郭世鸿,侯晓龙,邱海源,刘爱琴,马祥庆,王友生. 地质通报. 2015(11)
[6]环境保护部和国土资源部发布全国土壤污染状况调查公报[J]. 资源与人居环境. 2014(04)
[7]三种好氧细菌诱导碳酸钙矿物的形成[J]. 李福春,郭文文. 南京大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]恶臭假单胞菌对碳酸钙的诱导矿化作用[J]. 韩金鑫,连宾,唐源,刘世荣,龚国洪. 南京大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]一株耐酸耐铜细菌的选育及其吸附铜离子的特性[J]. 林海,朱亦珺,董颖博,程煌,霍汉鑫. 环境化学. 2013(04)
[10]不同污染条件下微生物矿化固结Zn2+的作用及机理[J]. 陆兆文,钱春香,许燕波,王明明. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
硕士论文
[1]两种细菌对碳酸钙的诱导合成[D]. 韩金鑫.贵州大学 2013
本文编号：3619840
【文章来源】：沈阳化工大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然环境中碳酸钙的生物矿化作用（a）珊瑚（b）蚁丘（c）石灰岩洞穴（引自网络）
沈阳化工大学硕士学位论文第一章文献综述10积、形成及变化，同时还对碳酸盐矿物结构、层次等产生影响[60]。微生物可诱导产生不同晶型碳酸钙沉淀，如：无定形碳酸钙、球霰石、文石和方解石[101,102]。图1.2[103]概述了碳酸钙微生物诱导矿化的大致过程。然而不同微生物诱导合成的碳酸钙矿物形貌及结构相差很大，即使是同一种微生物在不同培养条件下诱导的碳酸钙形貌及结构也相差很大，目前对于某种特定晶型碳酸钙的生物诱导合成的条件还不清楚。研究人员得到的碳酸钙往往是多种晶型的混合物，最常见的是球霰石与方解石的混合沉积物[100]，无法进一步比较不同晶型碳酸钙的结构及相关重金属固持属性的差异，这极大限制了特定晶型生物源碳酸钙的开发利用。图1.2细菌诱导碳酸钙沉淀过程的示意图（引自文献[103]）Figure1.2SchematicdiagramofBacteria-inducedcalciumcarbonateprecipitationprocess(Citedfrom[103])微生物对岩石的风化作用也可诱导形成碳酸盐，从而可以固定CO2。硅酸盐风化游离出的阳离子一个重要的去向为形成碳酸盐沉淀，这个过程同时伴随大气CO2的固定[104,105]。硅酸盐矿物（如：硅灰石、蛇纹石）的碳酸盐化被认为是比较安全的碳捕获与碳封存技术，能够有效缓解全球气候变暖趋势[106-110]。综上分析可以看出：微生物与硅酸盐矿物能够产生相互作用，一方面促进了硅酸盐风化的进程，另一方面借吸收作用，增加了碳汇含量，这对全球碳的循环具有重要的影响[105,111]。碳酸盐的微生物诱导矿化作用在生物技术、土木工程、工艺地质学、古生物学等诸多领域具有广阔的应用前景[3]。主要包括以下5个应用方向：（1）通过微生物诱导碳酸盐沉积物的形成固定大气中的CO2[112,113]。（2）无机污染物的固相捕获[114-116]。（3）历史文物古迹或混泥
技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]一株耐铅菌株NY-3的分离鉴定及其吸附特性研究[J]. 张晓青,杜瑾,曹军瑞,司晓光,张爱君,任华峰. 生物技术通讯. 2018(06)
[2]一株耐铅土著微生物的吸附特性及机制研究[J]. 张敏,郜春花,李建华,卢晋晶,靳东升,郜雅静. 山西农业科学. 2018(08)
[3]重金属污染农田安全利用:进展与展望[J]. 杨树深,孙衍芹,郑鑫,李小方. 中国生态农业学报. 2018(10)
[4]New insight into adsorption characteristics and mechanisms of the biosorbent from waste activated sludge for heavy metals[J]. Yun Zhou,Zhiqiang Zhang,Jiao Zhang,Siqing Xia. Journal of Environmental Sciences. 2016(07)
[5]基于形态学分析铅锌矿不同功能区土壤重金属元素的分布特征及污染评价[J]. 郭世鸿,侯晓龙,邱海源,刘爱琴,马祥庆,王友生. 地质通报. 2015(11)
[6]环境保护部和国土资源部发布全国土壤污染状况调查公报[J]. 资源与人居环境. 2014(04)
[7]三种好氧细菌诱导碳酸钙矿物的形成[J]. 李福春,郭文文. 南京大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]恶臭假单胞菌对碳酸钙的诱导矿化作用[J]. 韩金鑫,连宾,唐源,刘世荣,龚国洪. 南京大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]一株耐酸耐铜细菌的选育及其吸附铜离子的特性[J]. 林海,朱亦珺,董颖博,程煌,霍汉鑫. 环境化学. 2013(04)
[10]不同污染条件下微生物矿化固结Zn2+的作用及机理[J]. 陆兆文,钱春香,许燕波,王明明. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
硕士论文
[1]两种细菌对碳酸钙的诱导合成[D]. 韩金鑫.贵州大学 2013
本文编号：3619840
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