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本研究以重金属铬作为研究对象,通过融合技术、分子生物学技术等选育了既能耐受高浓度重金属,又能高效去除重金属的工程菌,探讨了工程菌对铬的吸附性能及吸附机理,为更深层次的研究打下了基础。 分别对比了具有较高抗铬性能的热带假丝酵母Candida tropicalis、具有较高除铬性能的解脂假丝酵母Candida lipolytica和二者作为亲本菌株电融合得到的酵母融合菌RHJ-004,以及枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis和3株大肠杆菌Escherichiacoli JM109、E.coli DH5α、E.coli BL21~-的除铬性能,结果表明:融合菌在耐pH变化,耐受高浓度铬以及减少投菌量等方面都优于亲本菌;而枯草芽孢杆菌的抗铬和除铬性能也都明显高于3株大肠杆菌。 通过融合菌RHJ-004与活性污泥联合曝气处理重金属铬,探讨了吸附时间、pH、投菌量、溶解氧、金属溶液浓度等对吸附的影响,得出该工艺具有良好的吸附效果:投加10g/L菌体、6g/L污泥,处理50mg/L的铬液4h,还原率可达83.26%,去除率达72.04%,并且此联合吸附可用Langmuir模型和Freundlich模型描述,但Freundlich模型的拟合效果更好。 机理研究结果表明:融合菌RHJ-004细胞壁对铬的去除率和吸附量都明显高于完整细胞的,而细胞内含物的吸附量仅为完整细胞的43.88%;且细胞壁对Cr(Ⅵ)的最大吸附量和吸附亲和力都大于完整细胞。说明细胞壁是该吸附剂吸附重金属离子的主要部位。 研究中利用菌株RHJ-004和Bacillus subtilis,初步探索出含铬废水生物处理基因工程菌的构建方法,并通过抑菌圈筛选在E.coli BL21~-中获得了抗铬性能增强的表达产物,为构建耐铬基因工程菌,高效净化环境重金属污染奠定了基础。