两株土壤菌对Cd、Sr的矿化-活化调控行为研究
发布时间：2021-06-07 15:55
土壤重金属污染问题在众多土壤污染类别中尤为突出,不仅制约经济的进一步发展,而且严重危害人民群众的身体健康,绿色治理迫在眉睫。近年来生物修复重金属污染技术以其低廉、高效等性能,成为国内外的研究热点。本研究主要针对土壤高浓度重金属污染的应急修复,通过合理利用生物修复技术实现原位高效无污染修复的目标。从土壤中筛选得到两株碳酸盐矿化菌（Klebsiella quasipneumoniae）、硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria,SRB）作为实验菌株。通过对其生长特性、菌液Cd2+浓度变化及矿化产物特性分析,探究菌株对Cd2+的钝化行为及去除效果。结果表明,两株菌株的去除效果随Cd2+浓度增大而降低。通过SEM-EDS和XRD表征确定碳酸盐矿化菌作用Cd2+后矿化产物为碳酸镉,SRB作用Cd2+后矿化产物为硫化镉。通过对两株菌串联矿化Cd2+特性分析发现,Cd2+在碳酸盐矿化菌产CO3...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
土壤中植物有效态金属元素库[78]
西南科技大学硕士学位论文101.4.4技术路线本研究从筛选典型微生物，构建矿化稳定化和活化-植物提取体系三大方面出发，则技术路线图如下图1-2所示：图1-2技术路线图Fig.1-2Technologyroadmap
典型菌株的筛选及其生化特性研究11第二章典型菌株的筛选及其生化特性研究生物矿化应用技术实现了游离态离子转化为矿物态，在这个过程中，参与成矿的阴离子可以分为CO32-、S2-、PO43-和OH-（图2-1）。故而从四类阴离子角度出发进行对应微生物的归类，为微生物和重金属针对性固定提供选择参考。图2-1典型重金属离子与阴离子矿化示意图Fig.2-1Schematicdiagramofmineralizationofheavymetalionsandanions本研究选用两株典型菌株，菌株可吸附Cd2+，并生成的CO32-或S2-可与重金属离子形成矿物沉淀，使重金属由离子态转变为较为稳定的矿物态，减少迁移率。BoquetE[96]等于1973年碳酸盐矿化菌起源于发现自然条件下某些微生物能够通过自身活动诱导碳酸钙的沉积。后续澳大利亚默多克大学利用碳酸盐矿化菌种J1完成了以砂体基材的方解石胶结[97]。碳酸盐矿化菌能够在其生长过程中产生尿素酶，分解尿素产生CO32-能固结污染体系中重金属离子。王敏[98]等利用碳酸盐矿化菌的酶化作用对水体中Cd进行矿化固定，发现混合菌株的协同作用更利于减少交换态重金属在环境中的危害。Li[99]等通过在混凝土试件表面和次表面进行细菌介导的碳酸盐沉淀实验，生物沉积有效地降低了毛细吸水率，使碳酸化速率常数降低了25~40%，细菌介导的碳酸盐岩矿化是改善混凝土结构耐久性的一种生态的、新颖的选择。一类能把硫氧化物及元素硫还原成S2-和H2S的细菌统称为硫酸盐还原菌(sulfate-reducingbacteria，SRB)，可适应各种极端环境，参与地球化学中硫的循环[100-103]。SRB在厌氧条件下利用周围所含的有机物作为电子供体还原硫酸盐类中的SO42-产生S2-和H2S，与大部分重金属离子发生化学反应生
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农田土壤重金属污染防治现状与问题思考[J]. 陈世宝,王萌,李杉杉,郑涵,雷小琴,孙晓艺,王立夫. 地学前缘. 2019(06)
[2]重金属污染土壤的强化电动修复技术研究进展[J]. 姚卫康,蔡宗平,孙水裕,梁冠杰,李伟新,成景特. 环境污染与防治. 2019(08)
[3]活化剂结合套种对青葙修复重金属污染土壤影响的研究[J]. 林晓燕,熊云武,李树,梁鹏,李诗刚,许建新,王月玲. 江西农业学报. 2019(08)
[4]皂素淋洗法去除土壤中重金属的研究进展[J]. 李振东,刘东方,魏孝承,孙瑜. 科技通报. 2019(07)
[5]混合菌株诱导碳酸钙沉淀修复Cd污染水[J]. 王敏,赵兴青,汤鼎,王晖,张文艺. 环境工程学报. 2019(07)
[6]秦岭北麓生态问题及土壤修复研究进展[J]. 周煜杰,赵永华,李宛莹. 生态学杂志. 2019(07)
[7]硫酸盐还原菌的分纯及对Cd2+钝化研究[J]. 董净,代群威,赵玉连,邓远明,黄雪菊,韩林宝,罗红霞. 环境科学与技术. 2019(05)
[8]3种植物在水培方式下对锶的富集和迁移实验研究[J]. 闫冬,丁库克,何映雪,范莉,姜晓燕. 癌变·畸变·突变. 2019(01)
[9]环渤海地区土壤重金属富集状况及来源分析[J]. 葛晓颖,欧阳竹,杨林生,李发东. 环境科学学报. 2019(06)
[10]初始pH值对菌株UR-2诱导Cd（Ⅱ）碳酸盐成矿的影响[J]. 王继勇,何伟,肖挺,杨子陆. 武汉大学学报(理学版). 2019(01)
硕士论文
[1]典型菌株的硫价态双向调控行为对镉赋存状态影响研究[D]. 韩林宝.西南科技大学 2018
[2]蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr2+、Pb2+的联合滞固研究[D]. 许凤琴.西南科技大学 2016
[3]Hg2+对好氧反硝化脱氮的影响研究[D]. 肖先念.华南理工大学 2012
[4]脱氮硫杆菌去除地下水中硝酸盐氮的实验研究[D]. 孙莹.合肥工业大学 2012
[5]再生水中弗氏柠檬酸杆菌对铜合金的腐蚀机理研究[D]. 张静.北京交通大学 2011
[6]重金属对生物脱氮除磷系统中微生物的毒性影响[D]. 李健中.广州大学 2010
[7]柠檬酸、铁氧化物交互作用对土壤中铜、镉元素形态影响研究[D]. 王成慧.合肥工业大学 2010
[8]碳酸盐矿化菌研究[D]. 王瑞兴.东南大学 2005
本文编号：3216870
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
土壤中植物有效态金属元素库[78]
西南科技大学硕士学位论文101.4.4技术路线本研究从筛选典型微生物，构建矿化稳定化和活化-植物提取体系三大方面出发，则技术路线图如下图1-2所示：图1-2技术路线图Fig.1-2Technologyroadmap
典型菌株的筛选及其生化特性研究11第二章典型菌株的筛选及其生化特性研究生物矿化应用技术实现了游离态离子转化为矿物态，在这个过程中，参与成矿的阴离子可以分为CO32-、S2-、PO43-和OH-（图2-1）。故而从四类阴离子角度出发进行对应微生物的归类，为微生物和重金属针对性固定提供选择参考。图2-1典型重金属离子与阴离子矿化示意图Fig.2-1Schematicdiagramofmineralizationofheavymetalionsandanions本研究选用两株典型菌株，菌株可吸附Cd2+，并生成的CO32-或S2-可与重金属离子形成矿物沉淀，使重金属由离子态转变为较为稳定的矿物态，减少迁移率。BoquetE[96]等于1973年碳酸盐矿化菌起源于发现自然条件下某些微生物能够通过自身活动诱导碳酸钙的沉积。后续澳大利亚默多克大学利用碳酸盐矿化菌种J1完成了以砂体基材的方解石胶结[97]。碳酸盐矿化菌能够在其生长过程中产生尿素酶，分解尿素产生CO32-能固结污染体系中重金属离子。王敏[98]等利用碳酸盐矿化菌的酶化作用对水体中Cd进行矿化固定，发现混合菌株的协同作用更利于减少交换态重金属在环境中的危害。Li[99]等通过在混凝土试件表面和次表面进行细菌介导的碳酸盐沉淀实验，生物沉积有效地降低了毛细吸水率，使碳酸化速率常数降低了25~40%，细菌介导的碳酸盐岩矿化是改善混凝土结构耐久性的一种生态的、新颖的选择。一类能把硫氧化物及元素硫还原成S2-和H2S的细菌统称为硫酸盐还原菌(sulfate-reducingbacteria，SRB)，可适应各种极端环境，参与地球化学中硫的循环[100-103]。SRB在厌氧条件下利用周围所含的有机物作为电子供体还原硫酸盐类中的SO42-产生S2-和H2S，与大部分重金属离子发生化学反应生
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农田土壤重金属污染防治现状与问题思考[J]. 陈世宝,王萌,李杉杉,郑涵,雷小琴,孙晓艺,王立夫. 地学前缘. 2019(06)
[2]重金属污染土壤的强化电动修复技术研究进展[J]. 姚卫康,蔡宗平,孙水裕,梁冠杰,李伟新,成景特. 环境污染与防治. 2019(08)
[3]活化剂结合套种对青葙修复重金属污染土壤影响的研究[J]. 林晓燕,熊云武,李树,梁鹏,李诗刚,许建新,王月玲. 江西农业学报. 2019(08)
[4]皂素淋洗法去除土壤中重金属的研究进展[J]. 李振东,刘东方,魏孝承,孙瑜. 科技通报. 2019(07)
[5]混合菌株诱导碳酸钙沉淀修复Cd污染水[J]. 王敏,赵兴青,汤鼎,王晖,张文艺. 环境工程学报. 2019(07)
[6]秦岭北麓生态问题及土壤修复研究进展[J]. 周煜杰,赵永华,李宛莹. 生态学杂志. 2019(07)
[7]硫酸盐还原菌的分纯及对Cd2+钝化研究[J]. 董净,代群威,赵玉连,邓远明,黄雪菊,韩林宝,罗红霞. 环境科学与技术. 2019(05)
[8]3种植物在水培方式下对锶的富集和迁移实验研究[J]. 闫冬,丁库克,何映雪,范莉,姜晓燕. 癌变·畸变·突变. 2019(01)
[9]环渤海地区土壤重金属富集状况及来源分析[J]. 葛晓颖,欧阳竹,杨林生,李发东. 环境科学学报. 2019(06)
[10]初始pH值对菌株UR-2诱导Cd（Ⅱ）碳酸盐成矿的影响[J]. 王继勇,何伟,肖挺,杨子陆. 武汉大学学报(理学版). 2019(01)
硕士论文
[1]典型菌株的硫价态双向调控行为对镉赋存状态影响研究[D]. 韩林宝.西南科技大学 2018
[2]蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr2+、Pb2+的联合滞固研究[D]. 许凤琴.西南科技大学 2016
[3]Hg2+对好氧反硝化脱氮的影响研究[D]. 肖先念.华南理工大学 2012
[4]脱氮硫杆菌去除地下水中硝酸盐氮的实验研究[D]. 孙莹.合肥工业大学 2012
[5]再生水中弗氏柠檬酸杆菌对铜合金的腐蚀机理研究[D]. 张静.北京交通大学 2011
[6]重金属对生物脱氮除磷系统中微生物的毒性影响[D]. 李健中.广州大学 2010
[7]柠檬酸、铁氧化物交互作用对土壤中铜、镉元素形态影响研究[D]. 王成慧.合肥工业大学 2010
[8]碳酸盐矿化菌研究[D]. 王瑞兴.东南大学 2005
本文编号：3216870
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