多孔材料与工程菌结合处理重金属废水的研究
发布时间：2023-03-19 20:21
纵观人类文明,重金属的使用已有上千年的历史,它为人类的发展做出了重大贡献。然而随着工业革命的开始,矿山开采、金属冶炼、机械加工、化工生产和农药化肥等活动加剧了重金属在环境中的富集。各国都开展了对重金属处理的研究,随着基因工程技术的发展,国内外许多科学家都希望能找到一类能高效富集重金属,且不会对环境造成二次损害的工程菌。 二十世纪九十年代金属硫蛋白(MT)的转基因成果显著,本课题正是运用生物工程技术,并根据枣树具有抗逆性强的特点,克隆了具有结合重金属能力的枣树金属硫蛋白基因(ZJ-MT),将外源枣树金属硫蛋白基因连接到能够在原核生物中表达蛋白质的载体、将含有枣树金属硫蛋白基因的载体转入大肠杆菌,构建基因工程菌。在确定能够稳定表达蛋白质的基础上,进一步研究工程菌螯合重金属的种类、能力,以及处理污水中重金属的技术手段。为工业处理重金属废水提供依据。 本研究立足本土,针对山西省重金属污染废水主要为含镉、铜、铅等离子,运用多孔材料的吸附性和枣金属硫蛋白对重金属的螯合性能,将二者分别做了研究,并联合他们的优势,将他们做了结合,比较联合后去除效果与他们单独去除效果的差别。在对多孔材料进行研究的时候,...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题提出背景及研究内容
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究现状
1.2 重金属离子的危害
1.3 重金属废水来源及特点
1.4 重金属废水的一般处理方法
1.4.1 物理处理法
1.4.2 化学处理法
1.5 基因工程菌的研究应用
1.5.1 基因工程菌的简要介绍
1.5.2 基因工程菌的研究现状
1.6 本课题研究意义及内容
第二章 多孔材料处理重金属的研究
2.1 多孔材料的定义、性质和类型
2.1.1 多孔材料的定义
2.1.2 多孔材料的性质
2.1.3 多孔材料的类型
2.2 重金属在多孔材料中的迁移动力学研究现状
2.3 多孔材料中重金属的迁移问题
2.3.1 迁移问题的概述
2.3.2 数学模型的建立
2.3.3 模型求解
2.3.4 模型的应用
2.4 多孔材料处理重金属的实验
2.4.1 实验材料、仪器和方法
2.4.2 实验步骤
2.4.3 实验装置
2.4.4 实验结果
2.4.5. 结果分析
第三章 基因工程菌处理重金属的研究
3.1 菌株和培养基
3.1.1 工程菌
3.1.2 LB培养基的配置
3.2 实验仪器和用途
3.3 实验主要内容
3.4 实验步骤与方法
3.4.1 基因工程菌生长曲线的测定
3.4.2 不同pH相同温度下工程菌生长曲线的测定
3.4.3 相同pH不同温度下细菌生长曲线的测定
3.4.4 在不同种类相同浓度金属离子下工程菌的生长曲线测定
3.4.5 在相同种类不同浓度金属离子下工程菌的生长曲线测定
3.4.6 工程菌对三种重金属的富集情况
3.5 实验结果与分析
3.5.1 工程菌的生长曲线
3.5.2 工程菌pGEX-ZjMT-B在不同pH相同温度下的生长情况
3.5.3 工程菌pGEX-ZjMT-B在相同pH不同温度下细菌生长情况
3.5.4 工程菌pGEX-ZjMT-B在不同种类相同浓度金属离子下工程菌的生长情况
3.5.5 工程菌pGEX-ZjMT-B在相同种类不同浓度重金属离子下工程菌的生长情况
3.5.6 工程菌pGEX-ZjMT-B对三种重金属的富集
第四章 工程菌在多孔材料上的附着试验
4.1 生物膜简介
4.1.1 生物膜的降解机制
4.1.2 好氧附着生长系统简介
4.1.3 自然挂膜法
4.1.4 活性污泥的挂膜
4.1.5 优势菌种的挂膜
4.2 实验原理
4.3 实验设备及药品
4.3.1 实验主要试剂
4.3.2 实验填料
4.3.3 主要仪器设备
4.4 实验过程
4.4.1 基因工程菌液的制备
4.4.2 LB培养基的配置
4.4.3 挂膜实验
4.5 实验结果
第五章 多孔材料和工程菌结合处理重金属
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 主要仪器设备
5.1.3 实验条件
5.1.4 实验方法和步骤
5.2 重金属离子对生物膜生长的影响
5.2.1 第一期用多孔陶粒做实验
5.2.2 第二期用多孔活性炭做实验
5.2.3 第三期用多孔型煤做实验
5.3 结果分析
5.3.1 多孔材料吸附效果与联合去除效果的比较
5.3.2 基因工程菌去除重金属效果与联合去除效果的比较
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
本文编号：3765904
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题提出背景及研究内容
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究现状
1.2 重金属离子的危害
1.3 重金属废水来源及特点
1.4 重金属废水的一般处理方法
1.4.1 物理处理法
1.4.2 化学处理法
1.5 基因工程菌的研究应用
1.5.1 基因工程菌的简要介绍
1.5.2 基因工程菌的研究现状
1.6 本课题研究意义及内容
第二章 多孔材料处理重金属的研究
2.1 多孔材料的定义、性质和类型
2.1.1 多孔材料的定义
2.1.2 多孔材料的性质
2.1.3 多孔材料的类型
2.2 重金属在多孔材料中的迁移动力学研究现状
2.3 多孔材料中重金属的迁移问题
2.3.1 迁移问题的概述
2.3.2 数学模型的建立
2.3.3 模型求解
2.3.4 模型的应用
2.4 多孔材料处理重金属的实验
2.4.1 实验材料、仪器和方法
2.4.2 实验步骤
2.4.3 实验装置
2.4.4 实验结果
2.4.5. 结果分析
第三章 基因工程菌处理重金属的研究
3.1 菌株和培养基
3.1.1 工程菌
3.1.2 LB培养基的配置
3.2 实验仪器和用途
3.3 实验主要内容
3.4 实验步骤与方法
3.4.1 基因工程菌生长曲线的测定
3.4.2 不同pH相同温度下工程菌生长曲线的测定
3.4.3 相同pH不同温度下细菌生长曲线的测定
3.4.4 在不同种类相同浓度金属离子下工程菌的生长曲线测定
3.4.5 在相同种类不同浓度金属离子下工程菌的生长曲线测定
3.4.6 工程菌对三种重金属的富集情况
3.5 实验结果与分析
3.5.1 工程菌的生长曲线
3.5.2 工程菌pGEX-ZjMT-B在不同pH相同温度下的生长情况
3.5.3 工程菌pGEX-ZjMT-B在相同pH不同温度下细菌生长情况
3.5.4 工程菌pGEX-ZjMT-B在不同种类相同浓度金属离子下工程菌的生长情况
3.5.5 工程菌pGEX-ZjMT-B在相同种类不同浓度重金属离子下工程菌的生长情况
3.5.6 工程菌pGEX-ZjMT-B对三种重金属的富集
第四章 工程菌在多孔材料上的附着试验
4.1 生物膜简介
4.1.1 生物膜的降解机制
4.1.2 好氧附着生长系统简介
4.1.3 自然挂膜法
4.1.4 活性污泥的挂膜
4.1.5 优势菌种的挂膜
4.2 实验原理
4.3 实验设备及药品
4.3.1 实验主要试剂
4.3.2 实验填料
4.3.3 主要仪器设备
4.4 实验过程
4.4.1 基因工程菌液的制备
4.4.2 LB培养基的配置
4.4.3 挂膜实验
4.5 实验结果
第五章 多孔材料和工程菌结合处理重金属
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 主要仪器设备
5.1.3 实验条件
5.1.4 实验方法和步骤
5.2 重金属离子对生物膜生长的影响
5.2.1 第一期用多孔陶粒做实验
5.2.2 第二期用多孔活性炭做实验
5.2.3 第三期用多孔型煤做实验
5.3 结果分析
5.3.1 多孔材料吸附效果与联合去除效果的比较
5.3.2 基因工程菌去除重金属效果与联合去除效果的比较
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
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本文编号：3765904
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