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《东北大学》 2008年
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枯草芽孢杆菌对水相中Cu~(2+)和Cd~(2+)的生物吸附

程静  
【摘要】:本实验以枯草芽孢杆菌作为吸附剂,考察了其对重金属离子Cu2+、Cd2+的耐受能力,通过改变培养、吸附条件研究了枯草芽孢杆菌对Cu2+、Cd2+的生物吸附性能;同时在含有Cu2+、Cd2+的培养基中对枯草芽孢杆菌进行不同浓度梯度驯化,提高了其对Cu2+、Cd2+的生物富集能力。 将培养24h的枯草芽孢杆菌分别接种到含有不同浓度Cu2+、Cd2+的培养基中,测量菌体生长OD660值。实验表明:枯草芽孢杆菌对镉离子耐受浓度在40~50mg·L-1,铜离子耐受浓度在20~30mg·L-1。 枯草芽孢杆菌培养条件实验结果表明:在5g·L-1牛肉膏、6g·L-1蛋白胨、15g·L-1葡萄糖、pH6.15、温度30℃、时间48h条件下培养的菌体具有较好的吸附特性。改变吸附条件,考察吸附时间、温度、pH值、菌浓度对枯草芽孢杆菌生物吸附性能的影响,结果表明:当溶液中Cu2+、Cd2+浓度分别为20mg·L-1、30mg·L-1, pH值分别为5.25、6.25,菌浓度分别为35g·L-1、45g·L-1,吸附时间均为2h,温度均为30℃时,枯草芽孢杆菌对Cu2+、Cd2+的吸附率分别达到93.87%、99.64%。枯草芽孢杆菌培养、吸附条件改良后比改良前对Cu2+、Cd2+的吸附率分别提高了28.52%、19.09%。 对枯草芽孢杆菌进行定向驯化,利用单因素与多因素正交试验研究驯化后菌株对Cu2+、Cd2+吸附性能,考察温度、pH值、吸附时间、菌浓度、金属离子浓度对驯化后菌体吸附Cu2+、Cd2+的影响。正交试验结果表明:当溶液中Cu2+、Cd2+浓度分别为40mg·L-1、60mg·L-1, pH值分别为5.75、6.25,菌浓度分别为35g·L-1、40g·L-1,吸附时间分别为2.5h、2.0h,温度均为30℃时,枯草芽孢杆菌对Cu2+、Cd2+的吸附率分别达到99.44%、99.92%;驯化后菌株比原始菌株对Cu2+、Cd2+的吸附率分别提高了34.43%、19.33%。并且方差分析显示,各因子作用的主次顺序pH值菌浓度温度时间,pH对去除率效果影响最显著。 不同处理条件处理的枯草芽孢杆菌对Cu2+、Cd2+的吸附有不同的影响,其中碱处理增强了对Cu2+、Cd2+的吸附率。解吸研究表明,用硫酸进行解吸效果较好,尤其是枯草芽孢杆菌经硫酸处理后,菌体可以重复利用。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X172

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