硫酸鹽還原菌-碳納米顆粒協(xié)同處理含銅、鋅廢水的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，重金屬的開(kāi)采、冶煉、加工等活動(dòng)越來(lái)越多，大量的重金屬被排放到環(huán)境引起了嚴(yán)重的污染。重金屬銅和鋅不僅是生物體的必需微量元素，也是環(huán)境污染元素。它們不經(jīng)過(guò)處理直接排入自然水體后，可以通過(guò)食物鏈的累積會(huì)對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此這兩種金屬常常被當(dāng)作模式金屬進(jìn)行研究。碳納米顆粒(CNPs)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型的碳納米材料，其表面富含羥基和羧基，具有良好的親水性。本研究利用馴化后的高效硫酸鹽還原菌群（sul

2、fate reducing bacterium，SRB）和CNPs，首次構(gòu)建了SRB/CNPs體系用于處理含銅和鋅廢水。這種處理技術(shù)利用生物和物理化學(xué)相互結(jié)合的特點(diǎn)，具有費(fèi)用低、無(wú)二次污染、重金屬去除效率高等優(yōu)勢(shì)。此外還比較了SRB/CNPs、SRB和CNPs三種不同體系在不同金屬離子濃度，pH，時(shí)間和溫度條件下處理含銅和鋅廢水的效果。具體工作如下:
　　1.高效SRB的獲得。使用實(shí)驗(yàn)室保藏的SRB，在37℃、pH7，輸液瓶封閉厭

3、氧培養(yǎng)的條件下，通過(guò)在培養(yǎng)基中分別依次增加銅離子和鋅離子的濃度，馴化并獲得了對(duì)重金屬耐受性高的SRB。
　　2.CNPs的制備。以鹽酸為強(qiáng)氧化劑，乳糖作為碳源，在80℃恒溫水浴超聲下合成棕黃色的CNPs前體，中和至中性后真空冷凍干燥機(jī)進(jìn)行脫鹽、提純。傅立葉變換紅外吸收光譜儀、透射電子顯微鏡對(duì)制備的CNPs進(jìn)行表征分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，制備的CNPs具有強(qiáng)吸附性和良好的生物相容性。
　　3.SRB/CNPs體系處理含銅廢水的作用

4、
　　SRB/CNPs體系能顯著增加銅離子的去除效率，同時(shí)也能提高SRB耐重金屬的能力，對(duì)銅金屬的耐受性從100 mg/L提高到150 mg/L。在Cu(Ⅱ)初始濃度為100 mg/L，處理48 h后，SRB/CNPs體系的銅的去除效率達(dá)到90.67％。而在同等條件下SRB體系和CNPs體系對(duì)銅離子的去除效率分別為40.67％和20.67％。
　　4.SRB/CNPs體系處理含鋅廢水的作用
　　SRB/CNPs體系使S