耐锑卡氏变形杆菌筛选及其改性除锑研究

来源 :湖南科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:luohz09
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锑矿开采等矿业活动使得水环境中锑及其伴生金属离子浓度不断升高,带来了严重的环境污染问题。且锑具有毒性、致癌性以及全球迁移性的特点,因此如何将其从水中去除亟待解决。微生物吸附除锑技术因具有原料来源广泛、生产成本低、安全经济、适用范围广、易解析以及无二次污染等优点,得到了污废水重金属处理相关领域研究者的广泛关注。本研究从湖南省锡矿山锑矿区废水处理池的淤泥中分离筛选出一株高耐锑菌株,并对其进行鉴定,然后考查了该菌株的吸附除锑潜能;并利用耐锑菌株为吸附基质,考察不同干湿度、Fe(Ⅲ)浓度、pH及温度等改性条件对吸附除锑效果的影响,获得了Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株吸附剂的最佳改性制备条件。在此基础上对Fe(Ⅲ)改性后的菌株除锑影响因素和机理进行了研究。研究结果如下:(1)筛选所获耐锑菌株在固体培养基上的锑耐受性浓度≤1200 mg/L,液体培养基中锑耐受性浓度≤400 mg/L;且该菌对锑浓度为18.5 mg/L废水的吸附去除率最高可达14.19%。(2)菌落形态特征观察、生理生化特性检测以及16S rRNA技术鉴定,该耐锑菌株为卡氏变形杆菌(Proteus cibarius DSHN0704),属于革兰氏阴性菌。(3)Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株实验表明,最佳铁盐改性条件为:菌株烘干状态,Fe(Ⅲ)浓度为0.1 mol/L、pH=3、温度35℃、改性时间24 h。此条件下所获Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株吸附剂的铁负载含量为96.70 mg/g,且其抗碱性能优于抗酸性能。(4)Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株吸附剂的吸附除锑影响因素主要有:pH、投加量、初始Sb(V)浓度以及温度。Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株吸附剂在pH=6,投加量1500 mg/L,初始锑浓度10mg/L60 mg/L,温度2535℃条件下可获得良好除锑效果。Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株吸附剂最大吸附容量可达45.45 mg/g。(5)Langmuir等温吸附模型和准二级Pseduo-second-order动力学模型能够较好拟合Fe(Ⅲ)改性耐锑菌株吸附剂的吸附除Sb(Ⅴ)过程。SEM-EDS以及FTIR分析表明,Na+和K+均与Fe3+发生了离子交换反应,铁盐改性耐锑菌株吸附剂吸附除锑以化学吸附为主。
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