霉菌HM6的成球条件及其对Pb（Ⅱ）的吸附研究

霉菌因其菌丝体生长快、吸附能力强、固液分离效果好在处理重金属污染废水中受到普遍关注.通过对霉菌HM6培养条件的研究考查了培养条件对霉菌菌丝球产量、菌球特征及菌球吸附性能的影响.实验结果表明,该霉菌在液体查氏培养基,250 mL三角瓶装液量为100 mL,1%接种量(孢子悬液浓度106),pH=5,30℃,150 r/min摇床培养60～72 h时,可形成直径在2.0～2.5 mm范围内的菌丝球,球体白色光滑均匀,具有一定的机械强度,对Pb(Ⅱ)具有一定的吸附能力.培养条件的改变对菌球的特征、干湿比、产量影响较大,对菌球吸附性能的影响相对较小.碱处理可以增大菌丝球的干湿比,提高其机械强度,但并不能提高其对Pb(Ⅱ)的吸附能力.     

抗铯细菌对~(137)Cs的吸附特性及分子鉴定

以大亚湾核电站周围土壤中分离得到的BAT-221菌株为研究对象,探讨了该菌株的种属分类地位及菌株在不同条件下对铯-137(~(137)Cs,以下简称Cs)的吸附特性及分子鉴定。16SrDNA序列分析结果表明,BAT-221菌株应为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),将其命名为Bacillus cereus BAT-221(基因序列登录号:JF901707)。它对Cs~(2+)的最佳吸附条件为:pH=5,Cs~(2+)初始质量浓度80mg/L,反应时间30min,摇床转速120r/min,该条件下吸附率达到86.39%。傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析结果显示:菌株吸附前后的区域峰发生了明显变化,说明其为细胞上的亚氨基(=NH)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、次甲基(≡CH)、醇类和酚类等结构和物质参与了对Cs的吸附。可见,该菌株可作为环保、经济的生物材料对Cs进行处理。     

腐殖酸对生物炭吸附水环境中雌激素的影响

以玉米秸秆为原料,通过500℃限氧裂解制备生物炭(记为500BC),并采用批量吸附实验对比500BC及腐殖酸负载后生物炭(记为500BC-HA)对于水环境中两种雌激素(双酚A(BPA)和17α-乙炔雌二醇(EE2))的吸附性能及作用机制。结果表明,腐殖酸分子可阻塞部分500BC孔隙,使500BC的孔径、孔容及比表面积下降,负载腐殖酸后,500BC的比表面积由8.43m~2/g减小至4.40m~2/g,孔径从26.1nm减小至3.2nm,孔容由0.018cm~3/g下降至0.001cm~3/g;与500BC相比,500BC-HA对BPA、EE2的吸附能力均明显降低,一方面是因为腐殖酸分子占据了500BC表面的吸附点位并堵塞部分孔隙,使其吸附能力降低,另一方面腐殖酸负载后引入更多的含氧官能团,使500BC表面疏水性降低,与雌激素间的疏水作用减弱。腐殖酸负载质量浓度为0～10mg/L时,增加负载质量浓度对500BC吸附性能影响明显,当负载质量浓度大于10mg/L时,腐殖酸在500BC表面达到饱和,继续增加负载浓度对500BC的吸附性能不再产生影响。     

环境丝状真菌对3种重金属的耐受性能比较与解析

考察11种丝状真菌在3种重金属(Cr(Ⅵ)、Pb~(2+)、Cd~(2+))胁迫条件下的生长情况,测定重金属对供试菌株的最小抑制浓度(MIC),探讨供试菌株对重金属的耐受性。结果表明,重金属对供试菌株生长的抑制作用随重金属浓度升高而增大,高浓度重金属胁迫条件会改变供试菌株的培养性状。在14d的观察期内,Mucor sp.(菌株号Mu-tea1)对Cr(Ⅵ)表现出较好耐受性,MIC为220mg/L,在此条件下菌落直径为3.1cm,与其他菌株相比有显著性差异(p0.05)。对Cd~(2+)有较好耐受性的菌株有Neofusicoccum sp.(菌株号Nf1172)和Penicilliumsp.(菌株号Pe-soil2),MIC均为18mmol/L,在此条件下菌落直径分别为2.3、2.7cm,与其他菌株相比均有显著性差异(p0.05)。对Pb~(2+)耐受性最好的菌株为Pe-soil2,MIC为18mmol/L,在此条件下菌落直径为4.3cm,与其他菌株相比有显著性差异(p0.05)。研究结果可为下一步利用优势菌株修复环境中重金属污染提供科学依据和研发材料。     

生物炭负载Fe3O4对猪粪厌氧消化中重金属Cu、Zn形态的影响

为研究生物炭(BC)负载Fe_3O_4对猪粪厌氧消化中重金属形态的影响,采用化学共沉淀法将Fe~(2+)/Fe~(3+)和水稻秸秆BC复合制备Fe_3O_4/BC复合材料,将其作为钝化剂添加到以猪粪为原料的厌氧消化反应中。通过Tessier连续提取法与pH-依赖性浸出试验,探究BC和Fe_3O_4/BC对重金属形态的影响以及不同pH条件下沼渣中重金属浸出浓度的变化。结果表明,添加Fe_3O_4/BC对Cu和Zn的钝化效果更显著,与空白对照(CK)相比,添加BC和Fe_3O_4/BC后Cu的残渣态质量分数分别增加了-10.46%和52.40%,Zn的残渣态质量分数分别增加了16.82%和42.14%。厌氧消化后沼渣的浸出试验表现出很强的pH依赖性,Cu、Zn浸出曲线呈现出"V形",在中性环境中(pH 6～8)Cu、Zn和溶解性有机质(DOM)的浸出浓度较低,在酸性(pH6)和碱性(pH8)环境中较高。在弱酸弱碱条件下(pH 5～9),添加Fe_3O_4/BC后Cu和Zn的浸出浓度均低于添加BC的试验和CK组。因此,添加Fe_3O_4/BC可有效降低厌氧消化后沼渣中重金属的浸出风险。     

腐熟污泥对废水中Cd(Ⅱ)与Zn(Ⅱ)的吸附性能研究

利用腐熟污泥作为一种重金属吸附剂,考察其对水中重金属锌和镉的吸附过程.实验数据的拟合采用了Pseudo-first Order-和Pseudo-second Order 2种动力学模型以及Langmuir和Freundlich 2种吸附等温线模型;拟合结果表明,腐熟污泥对锌与镉的吸附过程符合Pseudo-second ...     

一株产微生物絮凝剂新菌种的鉴定及功能特性

从新疆荒漠土壤中分离筛选絮凝剂产生菌,得到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌W36-1,根据菌株的Biolog鉴定以及16S rRNA基因序列分析,确定为一株欧文氏菌属(Erwinia)新种。该菌絮凝产物的发酵动力学研究表明,其属于II型发酵,即菌体生长和产物合成部分偶联;在发酵48 h后絮凝活性最高,产量可达到6 g/L;絮凝特性研究表明,在20~100℃范围内有较高的温度稳定性;在酸性环境条件下有较高的絮凝活性,pH值大于7,絮凝活性迅速下降;一些金属阳离子对絮凝有促进作用,其中,Ca2+的助凝效果最好,Mg2+次之,Al3+和Fe3+的助凝效果最差。该絮凝剂对水中各种重金属离子和色素具有较好的吸附去除作用,显示出其在环境工程中良好的应用前景。     

磁性水滑石/生物炭复合材料的制备及其对水溶液中磷的吸附性能

以芦苇秸秆生物炭为基体,制备了磁性水滑石/生物炭复合材料(Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC)。考察不同pH、Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC投加量、初始磷浓度、吸附时间以及反应温度对Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC吸附磷的影响。结果表明:Fe3O4-Mg/AlLDH/BC对磷的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich模型,吸附过程是自发的吸热反应。在最佳的实验条件下(Fe3O4-Mg/Al-LDH/BC投加量为5.0g/L,磷初始质量浓度为20 mg/L,pH为6.0,温度为30℃,吸附时间为120 min),Fe3O4-Mg/AlLDH/BC对磷的去除率可达99.24%,该材料是一种新型高效的磷吸附材料。     

克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii S-4)吸附Zn2+的研究

为了验证生物吸附剂去除废水中重金属离子Zn2 的可行性,筛选了一株高效吸附Zn2 的微生物菌株克劳氏芽孢杆菌Bacillus clausii S-4.采用火焰原子吸收、红外光谱和扫描电镜能谱分析,对这种新型生物吸附剂在水相中吸附Zn2 的性能和机理进行了研究.结果表明,B.clausii S-4菌体在20℃、30℃、40℃条件下,吸附Zn2 的最佳pH为4.5,吸附容量为57.5 mg/g,吸附容量随温度的升高而增加,吸附过程是吸热反应,吸附平衡时间约30 min.吸附前后,B.clausii S-4菌体表面上的化学官能团和金属离子发生了明显的变化,-OH、-NH4 、-COOH、(-CO-NH-)、-C6H5等官能团可能参与了吸附过程.0.1 mol/L HNO3、HCl和EDTA对锌的解吸附效果较好.在矿山废水中,B.clausii S-4菌体对Zn2 的吸附效果也比较理想,显示出其潜在的应用价值.     

7种改性硅藻土对Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附性能对比

首次系统地研究了硅藻土经热活化、锰氧化物、Mg(OH)2改性、聚丙烯酰胺、氨丙基三乙氧基硅烷、微乳液和Cu2等7种方法改性后,在不同pH下对Cd2+、pb2+、Cu2+的吸附效果及其主要机理.在实验条件下,重金属吸附效果最佳的是锰氧化物和Mg(OH)2改性硅藻土.对于pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附,前者的最大吸附量分别为98、84和78 mg/g,后者是79、76和91 mg/g.SEM、BET、XRD、FTIR结果显示,这2种改性硅藻土的比表面积大大增加,且拥有更多能提高其吸附性能的Si-O-H基团.Mg(OH)2改性硅藻土对Cd2+吸附等温线研究表明,其符合Langmuir等温吸附模型.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土处理水体重金属污染提供了新的技术手段和理论依据.     

以硅胶为基质的交联壳聚糖对Ni2+的吸附研究

以硅胶为基质的交联壳聚糖作为重金属Ni^2 的吸附剂，对影响该吸附Ni^2 的因素及吸附剂的再生和其吸附能力的变化，吸附机理等进行了研究。结果显示，吸附剂在一定的实验条件下对Ni^2 的最高吸附量按每克壳聚糖计可达650mg/g，且吸附平衡时间短。在柱法实验中其吸附率在99．9％以上。     

高分子空心微球的合成及其对废水镉微污染物的吸附性能

为考察高分子纳米微球对微污染物镉的吸附性能,以高分子空心微球为吸附剂,以废水镉微污染物为吸附对象,探讨高分子空心微球的重金属吸附性能,重点考察水热时间和水热温度对高分子微球表面基团的影响。结果表明:水热温度升高,高分子微球出现粘连;当水热温度为180℃,水热时间为4 h时,镉微污染物去除率最佳。强酸性条件有利于高分子微球吸附镉微污染物,当pH4时,镉微污染物去除率超过95%;而中碱性条件的去除率不超过70%。高分子空心微球镉离子吸附过程不属于放热过程,最大吸附量超过75 mg·g~(-1)。经盐酸再生利用时,高分子空心微球的镉吸附率没有出现下降,超过95%以上。高分子微球对微污染物镉具有良好的吸附性能。     

抗铬菌株的筛选鉴定及其生物学特性和吸附特性

利用微生物分离纯化技术,在培养基中加入不同浓度的Cr3+、Cr6+,经过长时间驯化,从污染土壤中筛选出2株对Cr具有较高抗性的菌株(A和B),对其进行了形态、生理生化特性及分子生物学鉴定,并研究了其最佳生长条件及对Cr3+的生物吸附规律。结果表明,菌株A和B分别为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和米根霉菌(Rhizopus oryzae)。菌株A和B的最适生长pH值均为7,最适生长温度均为30℃,最佳装液量为80~100 mL(250 mL摇瓶)。在培养时间一定时,随着Cr3+浓度的增加,菌株对Cr3+的吸附率减少,而生物吸附量则逐渐增大;在Cr3+浓度一定时,随着培养时间的延长,菌体对Cr3+的吸附率呈现出先增加后减少的趋势,这与生物吸附量的变化趋势基本一致。在Cr3+浓度为100 mg/L时,菌株A和B对Cr3+的吸附率达到最大,分别为51.47%和46.36%。     

从矿区土壤中筛选微生物对Pb^2＋、Zn^2＋吸附的研究

从铅锌矿区土壤中分离到12株细菌和10株真菌,通过其干菌体对Pb^2＋和Zn^2＋的吸附试验,筛选出具有较强生物吸附能力的细菌菌株B6和真菌菌株F1。探讨了pH值、吸附时间、菌量和Pb^2＋、Zn^2＋的初始浓度对B6和F1菌株的吸附影响,结果表明：2株菌对Pb^2＋、Zn^2＋吸附是一个快速的过程,pH值为5.0-6.0是菌体吸附的较适范围。Pb^2＋、Zn^2＋初始浓度在150-300 mg/L内,B6和F1菌株吸附效果明显。当B6菌株的菌量超过0.1 g,F1菌株的菌量超过0.2 g后吸附率趋于平缓。应用Langmuir和Freundlich吸附等温线研究,Langmuir吸附等温线更为适合模拟B6和F1菌株的吸附过程。B6和F1菌株吸附Pb^2＋、Zn^2＋的动力学过程都可以用准二级动力学方程进行描述。16S rDNA基因序列分析表明,B6菌株属于里拉微球菌（Micrococcus lylae）。用形态及理化特征鉴定,F1菌株属于镰刀霉菌属（Fusarium sp.）。     

磷酸改性纳米黑碳的制备及对Cd的吸附研究

为提高纳米黑碳(BC)对Cd的吸附钝化效果,以磷酸为改性剂对BC进行改性,通过单因素实验探究不同改性条件对吸附性能的影响,分别改变磷酸浓度、反应温度、反应时间3个要因素,以Cd~(2+)污染模拟水样为研究对象,确定最佳改性参数,同时使用Zeta电位仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪对磷酸改性纳米黑碳(MBC)进行表征,并且通过吸附等温线和吸附动力学实验研究MBC对于Cd~(2+)的吸附过程。研究结果表明,MBC改性最佳条件为2mol/L磷酸55℃水浴加热1.0h。吸附在20min后达到平衡,对Cd~(2+)的最大吸附量为345.329mmol/kg,为优惠吸附,等温吸附拟合更符合Langmuir方程。MBC表面孔隙度、比表面积、结晶度以及表面电荷数较改性前均明显增加,对Cd~(2+)有很强的吸附能力,适用于Cd污染治理。     

一株抗Cd2+菌株的筛选及其吸附性能

Cd2+为一种毒性金属元素,为了实际解决污水中低浓度重金属污染,实现污水达标排放,通过12C6+重离子束辐照诱变技术筛选到一株耐受Cd2+的菌株C2,研究其对Cd2+的抗性和低浓度Cd2+的吸附性能表明,Cd2+浓度≤100 mg/L时,C2菌株可以生长繁殖,但随Cd2+浓度升高受到抑制;SEM分析表明,受到Cd2+胁迫时,C2产生大量胞外产物与Cd2+形成络合物;吸附过程中菌粉表面空隙得到填充,形成凸起;红外光谱分析表明,吸附过程中的主要作用基团为醇羟基O—H键、氨基和酰胺基团;C2菌粉和固定化菌球都对Cd2+有较好的吸附能力,菌粉吸附效果比固定化菌球稍好;菌粉和固定化吸附剂的最佳吸附初始pH值为5~6.0,最佳投加量分别为1.0 g/L和10 g/L(实际含菌量为1.0 g/L);Cd2+浓度在2~20mg/L时,在最佳吸附条件下,菌粉和固定化吸附剂对Cd2+的吸附率均在90%左右;2种吸附剂吸附过程与Langmuir等温模型和拟二级动力学模型拟合最佳;热力学研究表明吸附反应均能自发进行。以上研究结果表明,C2菌粉和固定化吸附剂均可用于污水中低浓度Cd2+的去除。     

一株抗Cd~（2＋）菌株的筛选及其吸附性能

Cd2＋为一种毒性金属元素,为了实际解决污水中低浓度重金属污染,实现污水达标排放,通过12C6＋重离子束辐照诱变技术筛选到一株耐受Cd2＋的菌株C2,研究其对Cd2＋的抗性和低浓度Cd2＋的吸附性能表明,Cd2＋浓度≤100 mg/L时,C2菌株可以生长繁殖,但随Cd2＋浓度升高受到抑制;SEM分析表明,受到Cd2＋胁迫时,C2产生大量胞外产物与Cd2＋形成络合物;吸附过程中菌粉表面空隙得到填充,形成凸起;红外光谱分析表明,吸附过程中的主要作用基团为醇羟基O—H键、氨基和酰胺基团;C2菌粉和固定化菌球都对Cd2＋有较好的吸附能力,菌粉吸附效果比固定化菌球稍好;菌粉和固定化吸附剂的最佳吸附初始pH值为5~6.0,最佳投加量分别为1.0 g/L和10 g/L（实际含菌量为1.0 g/L）;Cd2＋浓度在2~20mg/L时,在最佳吸附条件下,菌粉和固定化吸附剂对Cd2＋的吸附率均在90%左右;2种吸附剂吸附过程与Langmuir等温模型和拟二级动力学模型拟合最佳;热力学研究表明吸附反应均能自发进行。以上研究结果表明,C2菌粉和固定化吸附剂均可用于污水中低浓度Cd2＋的去除。     

稻壳生物质炭对水中氨氮的吸附

以稻壳生物质为原材料,在350℃和500℃2种温度条件下制备生物质炭(BC350和BC500),采用扫面电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对稻壳生物质炭进行了表征。通过实验考查了稻壳生物质炭对氨氮的吸附等温线、影响因素和动态吸附。结果表明,稻壳生物质炭的平衡吸附量随着平衡浓度的增大而增大后趋缓,Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述稻壳生物质炭吸附氨氮的行为,BC500比BC350具有更大的吸附氨氮的能力,其最大吸附量分别为5.82 mg/g和6.51 mg/g。p H和离子强度影响BC500对氨氮的吸附效果。动态吸附实验表明,BC500对氨氮的平均吸附量为1.78 mg/g。可见,稻壳生物质炭可以用作高效吸附剂去除废水中的氨氮。     

一株铅镉抗性菌株的分离鉴定及其生物学特性

鉴定了从黑龙江扎龙湿地土壤中筛选出的一株抗铅镉的菌株,研究了其生物学特性和部分生理生化指标。利用16SrDNA序列分析鉴定其菌属,并且研究Pb2+、Cd2+、Pb2+/Cd2+、温度、pH、盐以及抗生素对菌株生长的影响。经鉴定,该菌株为阴沟肠杆菌属(Enterobacter cloacae)。该菌株对Pb2+的去除率和吸附率分别达到了70.34%和44.39%,对Cd2+的去除率和吸附率分别达到了40.54%和25.14%。该菌株最适生长温度为25℃,最适生长pH为7.0左右。此菌株对抗生素亚胺培南最敏感。随着盐、Pb2+、Cd2+、Pb2+/Cd2+混合浓度的升高,该菌株生长受到抑制。     

海藻酸钠-聚氧化乙烯凝胶球去除废水中重金属离子的研究

研究了海藻酸钠浓度及固化时间对海藻酸钠-聚氧化乙烯(SA-PEO)凝胶球性能的影响以及采用SA-PEO凝胶球对溶液中3种重金属离子(Pb2 ,Cu2 、Cd2 )进行吸附实验的研究.结果表明,2.0%(质量分数)的SA溶液制成的凝胶球性能较好,固化时间对重金属去除率影响较小,但随着固化时间的增加,SA-PEO凝胶球的直径逐渐缩小,紧密程度和机械强度逐渐增加;在重金属离子溶液pH为4～6时,SA-PEO凝胶球对重金属离子去除率较高;SA-PEO凝胶球对不同重金属离子吸附效果为pb2 >Cu2 >Cd2 ;多种重金属离子共存使得SA-PEO凝胶球对Pb2 和Cd2 的吸附受一定程度的抑制,而对Cu2 吸附能力有所增强,说明SA-PEO凝胶球对重金属离子吸附有选择性;1.00 mol/L的HCl溶液对Pb2 的解吸效果较好,解吸再生后的SA-PEO凝胶球可以重复利用.