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传统的物理、化学法处理含铜废水存在运行成本高、效率低等缺点,本研究基于微生物吸附法治理重金属污染。从尾矿渣中筛选高抗铜细菌并开展吸附实验,探究不同环境因子对抗性细菌活、死细胞吸附水中铜离子的影响,确定吸附效率和吸附量变化规律;运用SEM、EDS、FTIR技术对吸附机理进行分析;采用动力学模型和等温吸附模型解析吸附过程。主要研究成果如下:(1)从吉林某矿渣中成功筛选出一种抗铜细菌,当Cu2+浓度为200 mg/L时该菌仍可以正常存活。通过对该菌菌落和细胞形态学分析、生理生化特性检验以及16S rDNA分子测序,鉴定该细菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii),命名为Citrobacter freundii JPG1。(2)活、死细胞最佳吸附条件为:pH分别为5.0和6.0,摇速均为150 r/min,吸附剂投加量均为0.5 g/L。在最适条件下,当Cu2+初始浓度为60 mg/L时,活、死细胞吸附效率分别为17.76%和21.38%,吸附量分别为19.6 mg/g和23.6 mg/g。对吸附前后的活、死细胞进行SEM、EDS、FTIR分析和活细胞胞内积累分析,证实活细胞以表面吸附为主,并伴有胞内积累过程,吸附过程中起主要作用的官能团有羟基、氨基和磷酸基团等;死细胞只存在表面吸附作用,吸附过程中起主要作用的官能团有酰胺基、羟基、氨基和磷酸基团等。(3)等温模型拟合结果表明活细胞吸附铜离子过程更适合Langmuir和Freundlich等温模型拟合,R2均在0.9以上。死细胞拟合相关系数较低,R2均在0.8左右。Langmuir等温方程拟合结果,死细胞吸附常数b(0.056)大于活细胞b(0.011),且死细胞另一常数RL(0.1004)小于活细胞的RL(0.3623)。Freundlich等温方程拟合结果,死细胞吸附常数KF(2.002)、n为(1.6473),高于活细胞的KF(1.0254)和n(1.4687)。以上均表明死细胞的吸附能力大于活细胞的吸附能力。(4)活、死细胞动力学拟合结果表明一级和二级动力学方程相关系数R2均>0.97。二级动力学拟合结果,活、死细胞理论最大吸附量分别为25.36 mg/g和31.82 mg/g与实际吸附量23 mg/g和29 mg/g相近,说明活、死细胞吸附过程更符合二级动力学模型。死细胞吸附过程约60 min完成,而活细胞需要90 min左右,这表明活细胞存在胞内积累作用,延缓吸附过程。最后,研究了不同pH下,活、死细胞吸附剂解吸能力,当pH为1.0时,活、死细胞的解吸率分别为62.68%和81.05%,随着pH升高,两者解吸率逐渐下降,但死细胞解吸率一直高于活细胞。