高效铜离子吸附酵母菌的筛选及其吸附特性研究

论文摘要

从四川省成都市、南充市和宜宾市等地采集果园土壤30份,经富集培养后分离纯化出21株酵母菌,对其菌落形态和细胞形态进行了观察。通过吸附实验,筛选出了3株高效铜离子吸附菌株Y15、Y17和Y21。采用单因素和L9（43）正交试验,研究了不同接种量、YEPD培养基中葡萄糖浓度、培养温度、pH值对Y15、Y17、Y21生长影响,进而研究了pH值、环境温度、吸附时间、菌体加入量、培养基对Y15、Y17和Y21吸附Cu2+的影响,结果如下:Y15、Y17、Y21对水体中低浓度铜去除率分别为77.15%、78.30%、75.90%。正交试验结果表明:Y15、Y21的最佳培养条件为培养温度30℃,接种量10%,培养液pH4.0,YEPD葡萄糖浓度8%,每ml培养液中细胞干重可达17.9mg和17.5mg;Y17的最佳培养条件为培养温度30℃,接种量5%,培养液pH4.0,YEPD培养基中葡萄糖浓度5%,该条件下,每ml培养液中细胞干重达到16.8mg。单因素和正交试验结果表明:对Y15吸附Cu2+影响最大的理化因素是菌体加入量。Y15的最佳培养基为豆芽汁培养基,其最佳吸附条件为溶液pH5.0,吸附时间40min,菌体加入量为5.0g/L。对Y17吸附Cu2+影响最大的因素为培养基,其最佳培养基为PDA,最佳吸附条件为溶液pH4.0,吸附时间40min,菌体加入量为1.0g/L。对Y21,pH值是影响吸附Cu2+最大因素,其最佳培养基亦为PDA,最佳吸附条件为pH 5.0,菌体加入量为1.0g/L,吸附时间40 min。在其最佳吸附条件下,Y15、Y17、Y21吸附率分别为80.3%、81.6%、79.7%。根据生物化学处理和吸附解吸实验,对代表菌株Y17的吸附Cu2+机理进行了研究,结果表明,Y17吸附Cu2+是一个由细胞壁起主要作用的快速过程,细胞壁表面的-NH2和-COOH在吸附过程中有重要作用。模拟四川农业大学畜禽废水处理站CASS池设计处理器;测定Y15、Y17、Y21以及3菌株混合菌体在反应器中生长情况,实验结果表明,Y21与系统活性污泥中的微生物共同生存,该活性污泥对畜禽废水中Cu2+有较好的去除效果,其去除率可达92.4%,处理后的废水Cu2+浓度达到国家排放标准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 重金属的污染及危害
• 1.2 重金属污染处理方法
• 1.3 微生物吸附的概念及优点
• 1.4 微生物吸附剂的主要种类
• 1.5 微生物吸附的机理
• 1.6 影响微生物吸附的主要因素
• 1.7 微生物吸附存在的问题
• 1.8 本课题研究的目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 研究材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 酵母菌株的富集、分离纯化
• 2+菌株的筛选'>2.2.2 高效吸附Cu²⁺菌株的筛选
• 2.2.3 高效菌株最适培养条件实验
• 2.2.4 不同因素对吸附效率的影响
• 2+机理初探'>2.2.5 高效菌株Y17吸附Cu²⁺机理初探
• 2.2.6 高效菌株对畜禽废水实际处理运用
• 3 结果与分析
• 3.1 供试菌株
• 3.2 酵母菌株对铜吸附
• 3.3 不同因素对酵母菌生长的影响
• 3.4 不同吸附条件对3株菌吸附的影响
• 3.5 菌株Y17吸附机理初探
• 3.6 实际废水处理
• 4 讨论
• 2+酵母菌筛选'>4.1 高效吸附Cu²⁺酵母菌筛选
• 4.2 高效菌株的最佳吸附条件
• 2+机理'>4.3 Y17菌株吸附Cu²⁺机理
• 4.4 实际废水处理
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢