產(chǎn)氫氰酸假單胞菌篩選及其對電子垃圾貴重金屬溶出能力研究.pdf

1、隨著電子科技與電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品應(yīng)用日益普及，電子垃圾數(shù)量不斷上升。電子垃圾含有大量的致畸、致突變、致癌物質(zhì)，對環(huán)境及人類健康存在潛在危害，同時，電子垃圾含有豐富的有色金屬及多種貴重金屬，對其進行回收利用可緩解礦物資源耗竭造成的工業(yè)原料的緊缺。因此，電子垃圾安全處理與資源化利用已成為備受世界各國關(guān)注的重要課題。目前已采用機械處理、火法冶金、濕法冶金和生物法溶出等技術(shù)，廣泛開展了電子垃圾處理與綜合利用的研究與應(yīng)用，生物技術(shù)具有低

2、投入、高效率、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，是電子垃圾資源化利用技術(shù)開發(fā)的發(fā)展方向，具有廣闊的現(xiàn)實和潛在的應(yīng)用前景。
　　前人研究表明，紫色色桿菌及假單胞菌等產(chǎn)氫氰酸細菌對礦石及電子垃圾中的貴重金屬具有溶出能力，目前研究較多的是紫色色桿菌，但它在自然界分布局限，同時是一種條件性致病菌，而假單胞菌廣泛分布于土壤及水體等自然環(huán)境，種原豐富，對環(huán)境適應(yīng)能力較強，并且多數(shù)種類為非致病菌，因此，通過篩選產(chǎn)氫氰酸假單胞菌，研究其產(chǎn)氰特性及其對電子垃圾貴重金

3、屬溶出能力，可為電子垃圾貴重金屬的生物回收技術(shù)形成提供菌種資源及理論依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)從不同植物根際土壤中分離的108個菌株中獲得了11株產(chǎn)氫氰酸菌，經(jīng)16SrDNA的序列測定及系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建可知，菌株H-4與綠膿假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa）、菌株H-6與綠針假單胞菌（Pseudomonas chlororaphis）、菌株H-3、H-5、H-10、H-7與惡臭假單胞菌（Pseudo

4、monas putida）、菌株H-1與摩氏假單胞菌（Pseudomonasmosselii）、菌株H-2與熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）、菌株H-8，H-9，H-11與假單胞菌（Pseudomonas sp.）分別具有較近的親緣關(guān)系;生理生化指標檢測結(jié)果表明，該11個菌株符合假單胞菌屬內(nèi)特征。
　　(2)對11株假單胞菌液體培養(yǎng)過程氫氰酸產(chǎn)出動態(tài)測定的結(jié)果表明:各菌株均在對數(shù)生長后期及穩(wěn)定期前期氫

5、氰酸產(chǎn)出濃度達峰值，并且11株菌產(chǎn)氫氰酸峰濃度范圍在1.20 mg/L～7.11 mg/L，其中菌H-1、H-6產(chǎn)氫氰酸能力較強，分別達到了7.11mg/L、6.90mg/L;進一步研究了pH、溫度、搖床轉(zhuǎn)速、底物等培養(yǎng)條件對菌株H-1產(chǎn)氫氰酸能力的影響，結(jié)果表明:pH為7，溫度為25℃，搖床轉(zhuǎn)速為60 r/min為產(chǎn)氫氰酸最佳培養(yǎng)條件，同時，適當向培養(yǎng)基中添加甘氨酸或蛋氨酸，可明顯促進菌株產(chǎn)氫氰酸能力，菌株H-1產(chǎn)氫氰酸峰值濃度由原來

6、的7.11 mg/L提高到17 mg/L。
　　(3)分別以純金屬金、銀、銅以及三者混合金屬粉作為試驗材料，采用ICP-OES方法，測定產(chǎn)氫氰酸假單胞菌H-1培養(yǎng)過程中各供試金屬離子濃度的動態(tài)變化，結(jié)果顯示:純金屬粉條件下，培養(yǎng)液中金、銀以及銅的最大溶出濃度分別達到0.54 mg/L、2.50 mg/L和2.91 g/L;3種金屬混合條件下，金、銀以及銅的最大溶出濃度分別為0.22 mg/L和0.39 mg/L和2.52g/L。這

7、一結(jié)果表明:菌株H-1對各金屬均具有不同程度的溶出作用，并且，混合金屬粉中的銅對金和銀的溶出存在競爭作用。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，菌株培養(yǎng)后期，溶液中金屬濃度下降，暗示溶出金屬離子可能存在被微生物細胞再吸附作用。
　　(4)以添加金、銀的電子線路板回收金屬粉為試驗材料，研究了產(chǎn)氫氰酸假單胞菌H-6對其中貴重金屬的溶出作用，結(jié)果顯示:菌H-6對金、銀和銅的最大溶出濃度分別為0.52 mg/L、0.15 mg/L和253.2 mg/L;當培養(yǎng)