深海抗鎘菌株同步去除磷和鎘的研究.pdf

1、利用生長(zhǎng)中的微生物去除鎘既技術(shù)可行又節(jié)省成本。在微生物的培養(yǎng)過(guò)程中，磷是微生物生長(zhǎng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素，磷的去除對(duì)預(yù)防水體富營(yíng)養(yǎng)化至關(guān)重要。鎘在自然界中的存在與磷聯(lián)系緊密。城市生活污水中含有10mg/L左右的磷，常和經(jīng)初步處理的含一定濃度重金屬的工業(yè)廢水混合處理，這樣的廢水中既有重金屬又有磷。鑒于此，探尋對(duì)磷和重金屬具有高效同步去除作用的微生物成為必要。然而，國(guó)內(nèi)外鮮有關(guān)于高效去除磷和鎘菌株的報(bào)道，磷對(duì)細(xì)菌去除鎘的影響的研究也很少。二者的

2、去除過(guò)程尚不明確。
　　深海環(huán)境微生物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化適應(yīng)，其內(nèi)在的重金屬抗性和代謝機(jī)制更加完備。假交替胞單菌Pseudoalteromonassp.SCSE709-6(Ps.sp.SCSE709-6)篩選自中國(guó)南海底泥表層，具有抗鎘能力。本文對(duì)Ps.sp.SCSE709-6在模擬廢水中的生長(zhǎng)情況，鎘和磷（磷酸鹽形式）去除情況及去除特點(diǎn)進(jìn)行了研究。考查了細(xì)胞各部分鎘和磷的積累，磷對(duì)細(xì)菌積累鎘的影響，胞外聚合物的作用，并與以β-甘油磷

3、酸二鈉形式有機(jī)磷存在時(shí)鎘的去除特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明菌株在廢水中生長(zhǎng)良好。菌株對(duì)鎘的去除機(jī)理包括胞外聚合物的作用，細(xì)胞官能團(tuán)的絡(luò)合，離子交換，細(xì)胞膜上的積累等。廢水中的磷在鎘之前被優(yōu)先去除，24小時(shí)內(nèi)超過(guò)95.3％的磷(初始磷濃度10.8mg/L)和94.6％的鎘(初始鎘濃度6.8mg/L)被去除。Ps.sp.SCSE709-6吸收的鎘根據(jù)磷濃度的不同分別積累在細(xì)胞外圍，細(xì)胞周至及細(xì)胞膜內(nèi)，很少進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞質(zhì)中。隨著初始鎘濃度的提

4、高，更多的鎘和磷積累在細(xì)胞外部。原子力顯微鏡(Atomic force microscope，AFM)結(jié)合定量分析發(fā)現(xiàn)鎘存在時(shí)胞外聚合物產(chǎn)量增加，隨著胞外初始磷濃度的提高，越來(lái)越多的磷貯存于胞外聚合物中。磷和胞外聚合物結(jié)合后的復(fù)雜物質(zhì)能夠比單純的胞外聚合物更好的保護(hù)細(xì)胞免受外部惡劣環(huán)境的侵?jǐn)_。另外，磷鎘充足，離心力為940(×g)情況下，透射電鏡（transmission electron microscope，TEM）圖片中觀察到菌株

5、表面存在微沉淀。表明在磷和鎘的同步去除過(guò)程中，涉及到金屬磷酸鹽沉淀機(jī)理。
　　本項(xiàng)研究表明Ps.sp.SCSE709-6能同步高效去除磷和鎘。磷、鎘、胞外聚合物三者的相互作用有力的證明了磷在Ps.sp.SCSE709-6鎘去除系統(tǒng)中的重要作用。有機(jī)磷（β-甘油磷酸二鈉）存在時(shí)磷和鎘的去除特點(diǎn)與磷酸鹽存在時(shí)不同。菌株對(duì)有機(jī)磷能直接吸收利用，去除有機(jī)磷的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)磷。隨著有機(jī)磷濃度提高，鎘去除率增大。經(jīng)比較可知無(wú)機(jī)磷充足情況下鎘