耐镉细菌Burkholderia sp.3-1的筛选鉴定及对水体中Cd 2+ 的吸附特性及机理初探

发布时间：2023-02-07 21:52

　　工业的快速发展促进了经济的快速发展,但随之而来的环境污染也引起了人类的重视,重金属污染就是其中不容小觑的一环。重金属镉是一种生物非必需的剧毒金属元素,常常通过食物链在生物体内富集,最终导致器官损害和癌症。而在所有的修复方法中,微生物修复法因为其资源丰富,经济实用,高效环保等优点,逐渐成为最热门的修复方法之一。本研究从被污染的废弃金矿矿区土壤中分离鉴定耐镉细菌,对比生长状态和非生长状态(活细胞和死细胞)下的吸附特性,以及对其吸附机理进行了初步的研究。主要结果如下:从土壤样品中筛选分离得到2株高耐镉的细菌,分别命名为2-7和3-1,通过系统学的鉴定表明细菌2-7为芽孢杆菌(Bacillus sp.),细菌3-1为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.),选择吸附能力较强的3-1进行后续试验。3-1在10 mg/L以下的Cd²⁺中生长不受影响,在100 mg/L时仍然具有吸附作用;在p H为5,初始浓度为5 mg/L时去除效率最高为83.64%,培养时间为24 h时去除效率最高。SEM和TEM结果表明,镉对细胞有一定的毒害作用,同时细胞为抵抗毒害采取与Cd

【文章页数】：65 页

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 水体镉污染
        1.1.1 来源与危害
        1.1.2 水体中镉的转化迁移途径
    1.2 土壤镉污染
        1.2.1 来源与危害
        1.2.2 镉在土壤中的赋存形态
    1.3 镉污染水体的治理方法
        1.3.1 非生物去除方法
        1.3.2 生物修复方法
    1.4 微生物在镉污染治理中的研究进展
    1.5 生物吸附机理研究进展
        1.5.1 细菌对镉的抗性机制
        1.5.2 生物吸附机理
    1.6 吸附模型
        1.6.1 等温吸附模型
        1.6.2 吸附动力学模型
    1.7 研究的目的和意义
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 技术路线
第二章 耐镉细菌的筛选、分离及鉴定
    2.1 材料与方法
        2.1.1 土壤样品采集
        2.1.2 仪器和试剂
        2.1.3 耐镉细菌的筛选
        2.1.4 耐镉菌株的鉴定
    2.2 结果与分析
        2.2.1 耐镉细菌筛选
        2.2.2 耐镉细菌的鉴定
    2.3 本章小结
第三章 菌株3-1生长状态下镉吸附特性
    3.1 材料与方法
        3.1.1 仪器和试剂
        3.1.2 菌株3-1的抗生素敏感试验
        3.1.3 不同Cd²⁺浓度下菌株3-1的生长曲线
        3.1.4 不同Cd²⁺浓度对菌株3-1吸附能力的影响
        3.1.5 不同培养时间对菌株3-1吸附能力的影响
        3.1.6 不同pH对菌株3-1吸附能力的影响
        3.1.7 电子显微镜检测
        3.1.8 红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)
        3.1.9 质粒的提取与消除
    3.2 结果与分析
        3.2.1 菌株3-1的抗生素敏感试验
        3.2.2 不同Cd²⁺浓度下菌株3-1的生长曲线
        3.2.3 不同Cd²⁺浓度下菌株3-1的吸附能力
        3.2.4 不同培养时间对菌株3-1吸附能力的影响
        3.2.5 不同pH对菌株3-1吸附能力的影响
        3.2.6 电子显微镜检测
        3.2.7 红外光谱
        3.2.8 质粒的提取与消除
    3.3 讨论
        3.3.1 菌株3-1的抗生素敏感试验
        3.3.2 不同条件对吸附的影响
        3.3.3 吸附前后的电镜和红外光谱
        3.3.4 质粒提取与消除
    3.4 本章小结
第四章 菌株3-1的活、死细胞对Cd²⁺的吸附特性
    4.1 材料与方法
        4.1.1 主要仪器与试剂
        4.1.2 活、死细胞吸附剂制备
        4.1.3 不同菌体浓度对3-1活、死细胞吸附能力的影响
        4.1.4 不同初始Cd²⁺浓度对活、死细胞吸附能力的影响
        4.1.5 不同吸附时间对活、死细胞吸附能力的影响
        4.1.6 活、死细胞的胞外吸附与胞内积累
        4.1.7 活、死细胞的等温吸附模型
        4.1.8 活、死细胞的吸附动力学
        4.1.9 活、死细胞SEM-EDX检测
        4.1.10 FTIR分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不同菌体浓度对3-1活、死细胞吸附能力的影响
        4.2.2 不同初始Cd²⁺浓度对活、死细胞吸附能力的影响
        4.2.3 不同吸附时间对活、死细胞吸附能力的影响
        4.2.4 活、死细胞的胞外吸附与胞内积累
        4.2.5 活、死细胞的等温吸附模型
        4.2.6 活、死细胞的吸附动力学
        4.2.7 活、死细胞SEM-EDX检测
        4.2.8 FTIR分析
    4.3 讨论
        4.3.1 不同条件对活、死细胞吸附的影响
        4.3.2 吸附后Cd²⁺在活、死细胞内外的分布
        4.3.3 等温吸附模型和吸附动力学模型
        4.3.4 SEM-EDX和 FTIR
    4.4 本章小结
第五章 主要结论与创新点
    5.1 主要结论
    5.2 创新点
    5.3 不足之处
    5.4 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：3737486