硫酸鹽還原菌胞外聚合物與金屬離子的交互作用.pdf

1、胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)是微生物降解有機(jī)污染物時(shí)分泌的一種大分子物質(zhì)。EPS填充在各種微生物聚集體內(nèi)部空隙中,形成了一個(gè)巨大的三維結(jié)構(gòu),保持了廢水處理反應(yīng)器中微生物聚集體的結(jié)構(gòu)和功能的完整性,是決定微生物聚集體的表面性質(zhì)的關(guān)鍵物質(zhì)。硫酸鹽還原菌(Sulfate Reducing Bacteria, SRB)在生長(zhǎng)過(guò)程中可以將硫酸鹽還原成硫離子,S2-能夠有效地沉淀重金屬。

2、因此SRB菌被廣泛的應(yīng)用于含硫酸鹽廢水和含重金屬離子廢水等方面的廢水處理。本論文著重于SRB菌EPS與重金屬之間的交互作用,主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下所示:
　　研究不同生長(zhǎng)因子對(duì)其分泌EPS的影響及其產(chǎn)生的EPS對(duì)Cu2+的吸附作用。結(jié)果表明,在 pH、初始接種TS、F/M和COD/SO42-分別為7、182 mg/L、18.13 g/g和3:1 g/g的條件下SRB菌分泌的EPS最多;在 pH、初始接種TS、F/M和COD/S

3、O42-分別為8、136.5 mg/L、45.33 g/g和3:0.3 g/g的條件下,對(duì)硫酸鹽還原菌進(jìn)行培養(yǎng)獲得的EPS對(duì)Cu2+的吸附性能最佳。對(duì)吸附前后的EPS進(jìn)行FTIR光譜表征,結(jié)果表明在EPS與Cu2+的結(jié)合過(guò)程中,蛋白質(zhì)的作用要強(qiáng)于多糖。
　　研究在生長(zhǎng)因子試驗(yàn)下得到的SRB菌產(chǎn)EPS的最佳條件下提取的EPS對(duì)Cu2+和Zn2+的吸附作用。并通過(guò)紅外光譜和三維熒光光譜來(lái)表征EPS與兩種金屬的結(jié)合機(jī)理。研究結(jié)果表明,Z

4、n2+比Cu2+更容易與SRB菌EPS結(jié)合。FTIR分析顯示EPS中的蛋白質(zhì)在吸附過(guò)程中起主要作用;EEM分析結(jié)果表明色氨酸類(lèi)物質(zhì)是EPS中的主要熒光物質(zhì)并在結(jié)合重金屬Cu2+和Zn2+的過(guò)程中占重要作用。
　　通過(guò)研究EPS與SMP對(duì)四種硫酸鹽礦物(石膏、硬石膏、硫酸鋇、硫酸鉛)的分解作用表明,EPS和SMP均能促進(jìn)礦物的分解。但是,對(duì)于不同礦物,EPS和SMP的作用并不相同。EPS對(duì)石膏和硬石膏的分解作用更強(qiáng)而SMP則對(duì)硫酸鋇