三株嗜酸性微生物表面质子及重金属吸附行为研究

发布时间：2023-05-24 22:18

　　摘要：在自然环境中,微生物吸附功能在重金属迁移,释放,减轻重金属污染方面扮演着非常重要的角色。许多学者研究了微生物与重金属之间的相互作用,但研究对象只集中在常温中性菌。本文针对三种典型浸矿嗜酸菌Acidithiobacillus ferrooxidans A9(嗜中温菌),Sulfobacillus thermosulfidooxidans St(中等嗜热菌)和Acidianus manzaensis YN25(极端嗜热古菌)进行了质子和重金属吸附行为的研究。通过自动电位滴定法及热力学平衡方程Donnan模型,数量化地模拟了质子吸附位点以及位点浓度,研究了三种嗜酸性微生物的质子吸附行为,并研究了微生物表面EPS在质子吸附过程中的作用。本文还研究了起始重金属离子浓度、吸附时间、pH值、重金属离子种类(Cd2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+)、菌浓度、不同比例的重金属离子共存竞争对微生物吸附重金属的影响,并运用吸附动力学Langmuir方程和Freundlich方程计算了微生物吸附重金属的最大吸附容量和亲和力,运用Protofit软件计算了微生物吸附重金属的位点以及位点浓度,通过傅里叶红外...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 重金属污染现状
    1.2 重金属污染来源
    1.3 重金属污染治理
        1.3.1 物理法处理重金属污染
        1.3.2 化学法处理重金属污染
        1.3.3 生物法处理重金属污染
    1.4 微生物吸附重金属的研究进展
        1.4.1 细菌吸附重金属的机理
    1.5 本论文的研究背景和意义
    1.6 本论文的主要研究内容
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验菌株及培养条件
        2.1.2 培养基成分
        2.1.3 主要设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 嗜酸性微生物表面质子吸附实验
        2.2.2 嗜酸性微生物表面重金属吸附实验
3 三种嗜酸菌表面质子吸附行为的研究
    3.1 A.ferrooxidans菌质子吸附行为的研究
    3.2 S.thermosulfidooxidans菌质子吸附行为研究
    3.3 A.manzaensis菌质子吸附行为研究
    3.4 三株菌的EPS缓冲能力能力对比
    3.5 Protofit对酸碱滴定数据进行模拟
    3.6 本章小结
4 三种嗜酸菌重金属离子吸附行为的研究
    4.1 重金属离子对三种嗜酸菌生长的影响
        4.1.1 重金属离子对A.ferrooxidans生长的影响
        4.1.2 重金属离子对S.thermosulfidooxidans生长的影响
        4.1.3 重金属离子对A.manzaensis生长的影响
    4.2 起始重金属离子浓度对三种菌吸附重金属能力的影响
        4.2.1 起始重金属离子浓度对A.ferrooxidans吸附Cd²⁺的影响
        4.2.2 起始重金属离子浓度对S.thermosulfidooxidans吸附Cd²⁺的影响
        4.2.3 起始重金属离子浓度对A.manzaensis吸附Cd²⁺的影响
    4.3 生物量对嗜酸菌吸附重金属镉的影响
        4.3.1 生物量对A.ferrooxidans吸附重金属镉的影响
        4.3.2 生物量对S.thermosulfidooxidans吸附重金属镉的影响
        4.3.3 生物量对A.manzaensis吸附重金属镉的影响
    4.4 三株嗜酸菌对不同重金属离子吸附差异性的研究
        4.4.1 A.ferrooxidans对不同重金属离子吸附的差异性
        4.4.2 S.thermosulfidooxidans对不同重金属离子吸附的差异性
        4.4.3 A.manzaensis对不同重金属离子吸附的差异性
    4.5 pH对嗜酸菌吸附重金属离子的影响
        4.5.1 pH对嗜酸菌吸附Cd²⁺的影响
        4.5.2 pH对嗜酸菌吸附Zn²⁺的影响
        4.5.3 pH对嗜酸菌吸附Ni²⁺的影响
        4.5.4 pH对嗜酸菌吸附Cu²⁺的影响
    4.6 重金属离子的竞争性吸附研究
        4.6.1 两种重金属离子共存体系中A.ferrooxidans对重金属离子的吸附
        4.6.2 两种重金属离子共存体系中S.thermosulfidooxidans对重金属离子的吸附
        4.6.3 两种重金属离子共存体系中A.manzaensis对重金属离子的吸附
    4.7 四种重金属离子共存条件下的其竞争吸附行为研究
    4.8 胞外多聚物对嗜酸菌吸附重金属离子的影响
    4.9 重金属离子生物吸附的数学模拟分析
        4.9.1 吸附等温模型Langmuir方程
        4.9.2 吸附等温模型Freudlich方程
        4.9.3 重金属离子生物吸附的Protofit模拟分析
    4.10 三种嗜酸菌重金属离子吸附的红外光谱分析
    4.11 小结
5 结论
参考文献
攻读硕士期间主要的研究成果
致谢



本文编号：3822386