草分枝桿菌對Cd2+和Cr6+的生物吸附研究.pdf

1、本文以草分枝桿菌及馴化后菌株作為吸附劑，研究了菌體對Cd2+和Cr6+的吸附特性，多種因素對菌體吸附Cd2+和Cr6+的影響，并進(jìn)行了解吸研究。在草分枝桿菌對Cd2+和Cr6+的吸附特性以及吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，探討了可能的吸附機(jī)理。
　　 采用單因素與正交設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，研究了溫度、pH值、吸附時(shí)間、菌體用量、初始金屬離子濃度對草分枝桿菌吸附Cd2+和Cr6+的影響以及吸附的最佳條件。結(jié)果表明：在pH值為5.00、Cd2

2、+濃度為30mg·L-1、菌濃度10g·L-1、吸附時(shí)間為40min、溫度35℃時(shí)，吸附效果最好，吸附率達(dá)92.48％。在pH值為2.00、Cr6+濃度為40mg·L-1、菌濃度8g·L-1、吸附時(shí)間為90min、溫度40℃時(shí)吸附效果最好，吸附率達(dá)94.67％。隨著Cd2+和Cr6+溶液濃度的增加，吸附菌對Cd2+和Cr6+的吸附率逐漸減少；Cd2+和Cr6+的吸附率隨著菌體加入量的增多而逐漸增大；菌體對Cd2+和Cr6+的吸附是一個(gè)快

3、速過程，30min內(nèi)基本達(dá)到吸附平衡。
　　 根據(jù)草分枝桿菌對Cd2+和Cr6+的耐受性，對草分枝桿菌進(jìn)行了定向馴化。并分別進(jìn)行了馴化后菌株吸附Cd2+和Cr6+的單因素與正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?？疾炝藴囟?、pH值、吸附時(shí)間、菌體用量、初始金屬離子濃度對馴化后菌株吸附Cd2+和Cr6+的影響。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在pH值為5.00、Cd2+濃度為60mg·L-1、菌濃度28g·L-1、吸附時(shí)間為90min、溫度35℃時(shí)，吸附效果最好，吸附率

4、達(dá)94.27％。而在pH值為2.00、Cr6+濃度為70mg·L-1、菌濃度32g·L-1、吸附時(shí)間為90min、溫度35℃時(shí)，吸附率最高達(dá)95.79％。同等條件下，馴化后菌體對Cd2+和Cr6+的吸附率比未馴化菌體分別提高20.46％和16.85％。
　　 經(jīng)不同預(yù)處理的草分枝桿菌對Cd2+和Cr6+的吸附有不同的效果，其中酸處理增強(qiáng)了對Cr6+的吸附率，而堿處理增強(qiáng)了對Cd2+的吸附率。解吸研究表明，用氫氧化鈉和鹽酸分別進(jìn)行

5、Cr6+和Cd2+的解吸效果較好。
　　 草分枝桿菌的ζ電位測定及溶液中重金屬離子的賦存狀態(tài)分析表明，草分枝桿菌的零電點(diǎn)在3.10左右，靜電吸附在菌體對Cd2+和Cr6+的吸附中有一定的作用。菌體對Cd2+和Cr6+的吸附符合Langmuir和Freundlich等溫式方程，但由Langmuir方程擬合所得直線相關(guān)性較好，表明草分枝桿菌對Cd2+和Cr6+的吸附是既包括物理吸附，又含有化學(xué)吸附的復(fù)雜過程。吸附動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，