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文檔簡介
1、鉻及鉻鹽是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的原料,被廣泛應(yīng)用于電鍍、印染、冶金、化工、皮革、采礦、造紙、機(jī)械等行業(yè)中,這些行業(yè)都可產(chǎn)生大量含鉻廢水廢渣,污染環(huán)境。環(huán)境中的鉻可以直接或間接進(jìn)入人體,對人體健康造成危害,因此應(yīng)采取及時(shí)有效的方法治理含鉻廢水廢渣,防治鉻污染。鉻是一種重金屬元素,具有二價(jià)、三價(jià)和六價(jià)多種價(jià)態(tài),其中三價(jià)和六價(jià)化合物較常見。鉻化合物中六價(jià)鉻的生物毒性最為強(qiáng)大,三價(jià)次之,二價(jià)毒性最小,Cr(Ⅵ)的毒性約是Cr(Ⅲ)的100倍,Cr
2、(Ⅵ)還是公認(rèn)的環(huán)境致癌物之一。因此,把Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化成Cr(Ⅲ),不僅是一種有效的解毒方式,而且也是最終從水環(huán)境中去除鉻的關(guān)鍵步驟。目前世界各國對六價(jià)鉻解毒大多采用化學(xué)方法,但化學(xué)處理法因化學(xué)氧化還原反應(yīng)的不徹底性以及投加還原試劑量大,使得六價(jià)鉻的處理總費(fèi)用高。而且在化學(xué)解毒過程中易產(chǎn)生新的二次污染。因此,人們紛紛把目光投向了用微生物治理鉻(Ⅵ)污染。因其投資成本低、能耗小、無污染,成為目前的研究鉻污染治理的熱點(diǎn)。 本研究針
3、對鉻(Ⅵ)污染廣泛,程度嚴(yán)重,難治理的問題,利用從自然界中分離的高效去除Cr(Ⅵ)菌株對含鉻廢水進(jìn)行微生物治理,旨在尋找價(jià)廉、實(shí)用、解毒徹底的治理鉻(Ⅵ)污染的微生物資源。本研究從受鉻(Ⅵ)嚴(yán)重污染的環(huán)境中分離馴化得到一株高度耐受和去除鉻(Ⅵ)的菌株,初步鑒定該菌株為產(chǎn)堿菌屬(Alcaligenes sp.)。本研究還對其除鉻(Ⅵ)的特性以及除鉻(Ⅵ)的機(jī)制進(jìn)行了初步研究。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下: 1.采集電鍍廠的含鉻廢水排出
4、口的污泥,經(jīng)過一個(gè)月的連續(xù)馴化、反復(fù)純化、分離,最終得到一株高效耐受和去除鉻(Ⅵ)的菌株CQMU-1,該菌株在LB液體培養(yǎng)基中耐鉻(Ⅵ)濃度達(dá)500mg/L,在含鉻(Ⅵ)200mg/L的LB液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)(30℃,100rpm)72h,鉻(Ⅵ)去除率達(dá)到66%。 2.通過形態(tài)特征觀察、常規(guī)生理生化測定和16S rDNA序列同源性分析,初步鑒定菌株CQMU-1為產(chǎn)堿菌屬(Alcaligenes sp.),該菌株革蘭氏染色陰
5、性,細(xì)胞球狀到短桿狀,大小為1.66μm~1.96μm×0.9μm~1.05μm,周生1~3根鞭毛。在LB固體平板上培養(yǎng)48h,菌落直徑為0.05~0.15 cm,圓形,表面光滑、濕潤,邊緣整齊,低突起,菌落顏色為桃紅色。菌株最適生長7.0~8.0,最適生長溫度20~35℃;該菌株為化能異氧,呼吸代謝,不發(fā)酵,好氧,不分解纖維素,不水解明膠,氧化酶和接觸酶陽性,石蕊牛奶產(chǎn)堿,能在以氨為唯一氮源的液體培養(yǎng)基中生長,厭氧硝酸鹽產(chǎn)氣,營養(yǎng)譜廣
6、,能利用大多數(shù)碳水化合物。 3.微生物除鉻(Ⅵ)效果受環(huán)境因子的影響,通過研究該菌株在不同鉻(Ⅵ)初始濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、pH、接種菌量等條件下的除鉻(Ⅵ)效果發(fā)現(xiàn)該菌株去除鉻(Ⅵ)的最佳條件為:pH7.0~8.0,溫度30~35℃,接種菌量為0.5~2g/L,振蕩培養(yǎng)(100rpm),鉻(Ⅵ)初始濃度小于200mg/L。我們還對菌株CQMU-1除鉻(Ⅵ)的機(jī)制進(jìn)行了初步探討,發(fā)現(xiàn)鉻(Ⅵ)的去除是在細(xì)菌不斷繁殖、代謝過程
7、中完成的,該菌株能利用大多數(shù)糖醇作為還原鉻(Ⅵ)的電子供體,其解毒鉻(Ⅵ)的機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的過程,可能是以酶催化還原作用為主,多方面作用協(xié)同作用的結(jié)果,而該菌株除鉻(Ⅵ)的確切機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。 總之,本研究從受鉻(Ⅵ)嚴(yán)重污染的環(huán)境中分離馴化得到一株高度耐受和去除鉻(Ⅵ)的產(chǎn)堿菌屬(Alcaligenes sp.)細(xì)菌,該菌株對鉻(Ⅵ)適應(yīng)性和耐受性強(qiáng),去除鉻(Ⅵ)的活性高,可望成為微生物法凈化處理鉻(Ⅵ)污染的水體及土
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