廢水處理中白腐真菌胞外金屬結(jié)晶顆粒聚集生長及其機(jī)理研究.pdf

1、白腐真菌是一類能同時處理有機(jī)一無機(jī)污染廢水的微生物。通過分泌細(xì)胞膜外蛋白質(zhì)、酶、離子等物質(zhì)，白腐真菌不僅能降解廢水中染料、激素、農(nóng)藥等有機(jī)污染物，還能處理廢水中的Cd、Pb、Hg、Zn等多種重金屬，因此有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　隨著研究的不斷深入，有研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在含重金屬的水體中生長時，白腐真菌能夠通過胞外合成金屬結(jié)晶顆粒作為其解毒機(jī)制。在通常情況下，這些形成的金屬結(jié)晶顆粒尺寸都非常小(納米級)，因此移動性比較大，分離成本比較高

2、，且在環(huán)境條件變化下，其有可能再次溶解，導(dǎo)致水體的再次污染。而又有研究者發(fā)現(xiàn)納米顆粒的聚集生長能降低其移動性和溶解性。因此探索一種胞外金屬結(jié)晶顆粒的聚集生長方法十分必要。
　　本研究選用白腐真菌屬中的雜色云芝(Coriolus versicolor)胞外合成鎘納米結(jié)晶顆粒，然后在適宜時機(jī)添加外源物質(zhì)硫代乙酰胺(TAA)，誘導(dǎo)鎘納米結(jié)晶顆粒聚集生長，采用環(huán)境掃描電鏡和能譜分析表征其聚集生長過程的特征；并利用傅里葉變換紅外光譜(FTI

3、R)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)及紫外可見光分光光度計(UV-vis)等先進(jìn)技術(shù)檢測及分析鎘結(jié)晶顆粒聚集生長前后的官能團(tuán)變化及聚集生長后顆粒的相關(guān)性質(zhì)，結(jié)合先前分析結(jié)果，探討雜色云芝胞外鎘結(jié)晶顆粒形成和聚集生長的機(jī)理。
　　結(jié)果顯示，在適宜條件下，硫代乙酰胺成功地誘導(dǎo)了雜色云芝胞外鎘結(jié)晶顆粒的聚集生長。同時，在聚集生長過程中，鎘離子的去除率從17％提高到了87％，菌體的相應(yīng)吸附容量從4 mg/g提高到了24

4、mg/g，且水溶液中的可溶性蛋白質(zhì)的濃度從20μg/mL提高至61μg/mL。從SEM圖可以看出，在TAA投加后，鎘結(jié)晶顆粒的尺寸從100 mm增大為大約2～3μm，增大后的鎘結(jié)晶顆粒為方形；EDX分析表明在增大后的顆粒中存在著氨基酸、肽鍵或者蛋白質(zhì)類物質(zhì)。從TEM分析得知，聚集生長后的微米級鎘結(jié)晶顆粒實際上是有許多不同尺寸的細(xì)小顆粒組成的。XRD的結(jié)果顯示，聚集生長后的微米級鎘結(jié)晶顆粒是屬于立方晶型的CdS晶體。由FTIR分析可知，蛋