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黑曲霉(Aspergillus niger)的分离鉴定及其在重金属污染土壤异养生物淋滤处理中的作用

李洁  
【摘要】:依托嗜酸、化能自养菌的生物淋滤技术(自养生物淋滤)处理重金属污染土壤的过程中因土壤pH条件和水溶性有机物的制约而易造成淋滤效率低或处理不可持续。本研究从土壤中分离出一株产小分子有机酸的异养菌—黑曲霉(Aspergillus niger A80),研究了其淋滤处理Zn-Cu-Cd污染土壤的效果,着重探讨了土壤初始pH、土壤介入淋滤处理的时机等因素对重金属淋滤去除的影响,并考察了黑曲霉A80分泌的胞外多聚物对重金属(Cu)的络合效能。主要研究结果如下: (1)从土壤中分离出一株产小分子有机酸的异养菌A80,经形态学及rDNA-ITS基因序列分析鉴定,其属于黑曲霉(Aspergillus niger)。该菌株适宜生长pH范围广(3.0-8.0),生长中大量产生葡萄糖酸(最大产量80mM)、柠檬酸(60mM)和草酸(25mM)。 (2)以Aspergillus niger A80为菌种的重金属污染土壤生物淋滤结果表明:土壤初始pH为4.0-6.0下均能启动淋滤反应,其中初始pH值为5.8时,重金属淋滤去除效率最好,Zn的去除率62.3%,Cu的去除率为45.9%,Cd的去除率为50%。此外,土壤介入淋滤处理的时机对重金属的最终去除率影响不大,但对淋滤周期有一定影响。黑曲霉A80预培养2天后加入土壤的淋滤周期较6天和15天后相比缩短7天。 (3)黑曲霉A80分泌的胞外多聚物(ECP)的成分以多糖(45.4%)和蛋白质(10.5%)为主,ECP的分泌量呈现“0-48h缓慢增多,达到2.02g/L,48h-120h快速增多,最大达到4.5g/L,到240h有所降低”的规律。黑曲霉A80的ECP能较强的络合Cu~(2+),且不同时期产生的ECP的作用强度不同,48h下分泌的ECP对Cu~(2+)的络合量最大(最大吸附量为149.3mg/g),Langmuir模型和Pseudo-secondOrder模型可较好的描述络合过程。


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