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富集重金属鞘细菌的分离筛选、吸附条件及固定化研究

郭艳  
【摘要】: 本文从活性污泥中分离到一株对重金属具有较强抗性的鞘细菌,研究其生活史和对重金属浓度的耐受范围。并以鞘细菌作为生物吸附剂,对其吸附重金属的工艺条件以及固定化细胞制备方法等进行系统的基础研究,为鞘细菌在重金属废水生物治理中的应用提供依据。主要研究成果如下: 采用尿素培养基富集培养,并结合添加重金属离子的选择性培养基划线分离纯化,成功地从活性污泥中获得1株同时对Pb~(2+)和Zn~(2+)具有较强抗性的鞘细菌FSK08。通过生理生化分析和16S rRNA序列分析两种鉴定方法,对鞘细菌FSK08进行鉴定。 通过观察鞘细菌在CGY和Stoke培养基中不同生长阶段的形态特征,掌握了鞘细菌的生长规律和完整的生活史,为研究鞘细菌对重金属的吸附提供理论依据。通过重金属耐受性实验,确定了Pb~(2+)和Zn~(2+)对鞘细菌的毒性效应和其耐受重金属离子的浓度范围。 研究了pH、温度、菌龄、吸附时间等因素对鞘细菌吸附Pb~(2+)和Zn~(2+)的影响,得到了鞘细菌吸附Pb~(2+)和Zn~(2+)的较佳工艺条件。 采用超声波破碎细胞,分离细胞壁。分别研究鞘细菌的衣鞘、细胞壁、胞内聚合物PHB对Pb~(2+)的吸附作用,初步了解鞘细菌吸附Pb~(2+)的机理。 研究了以明胶、海藻酸钠和PVA三种材料包埋鞘细菌,制备固定化生物吸附剂的效果。综合考虑固定化菌体的性质、成本、传质能力、吸附量等方面因素,确定了PVA饱和硼酸法为一种适用于鞘细菌的固定化方法。通过调整PVA浓度、海藻酸钠浓度、固定化时间等方面进一步优化固定化条件,达到较好的固定化效果。


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