论文摘要
从深海沉积物中分离出来的深海适冷菌Pseudoalteromonas sp.SM9913能分泌大量具有较强絮凝能力的胞外多糖（EPS）。本论文对EPS SM9913的絮凝性能和吸附性能进行了系列研究。首先,采用烧杯试验研究了EPS SM9913对高岭土悬浊液的絮凝效果,考察了多糖投加量、水样pH、不同阳离子和阴离子、盐度和温度对EPS SM9913絮凝性能的影响,通过测定Zeta电位和絮凝过程中絮体粒度的变化,探讨了EPSSM9913的絮凝机理,并针对EPS SM9913高度乙酰化的结构特点,通过脱乙酰对比EPS SM9913脱乙酰前后的絮凝效果,考察了大量乙酰基团的存在对EPSSM9913絮凝效果的影响,此外本论文还考察了存储方式对EPS SM9913稳定性的影响。结果表明,在1g/L的高岭土悬浊液中,当EPS投加量达10mg/L时絮凝活性达到最大值49.3（4.55mM CaCl2）。pH值在5～8范围内EPS SM9913絮凝效果较好。二价阳离子Ca2+和Fe2+的加入可明显提高EPS SM9913的絮凝活性,而相同浓度的一价和三价阳离子则降低EPS SM9913的絮凝活性。向溶液中加入不同阴离子的钠盐,在Na+浓度相同的条件下,在含有NO3-的溶液中,EPSSM9913的絮凝效果最好。在5～40℃范围内,EPS SM9913的絮凝活性随温度降低逐渐升高并在5～15℃时达到最高值。当溶液中的盐度为5～100‰时,EPSSM9913的絮凝活性高于Al2（SO4）3的。此外,EPS SM9913还能够有效地絮凝其它分散体系。从P.sp.SM9913提取的胞外多糖和其他生物絮凝剂之间的比较表明,该EPS是一种相对高效的生物絮凝剂。Zeta电位和絮体粒径的测定、扫描电镜的观察显示,吸附架桥是EPS SM9913絮凝的主要机理。乙酰基含量的减少使得EPS SM9913的絮凝效果有了明显的下降,在含盐模拟水样及低温下都失去了以前的优势。可见,乙酰基的大量存在对EPS SM9913保持良好的絮凝性能有着重要的意义。多糖无须烘干或冻干,以湿糖形式在4℃下即可保存,在长达一年多的试验期间未观察到多糖絮凝效果的下降。采用EPS SM9913分别对Pb2+和Cu2+进行吸附试验,研究了胞外多糖用量、pH、吸附时间和共存离子对其吸附规律的影响及EPS SM9913对Pb2+和Cu2+的吸附热力学。结果表明,EPS SM9913对Pb2+和Cu2+的吸附量随多糖投加量的增加而减小。在pH分别为4.5～5.5和4.5～6时,EPS SM9913对Pb2+和Cu2+的吸附效果较好。EPS SM9913对Cu2+的吸附平衡时间较短,90min后即可达到吸附平衡,而对Pb2+的吸附平衡时间则长达180min。共存离子Ca2+、Mg2+、Na+、K+的加入降低了EPS SM9913对Pb2+的吸附量,Ca2+、Mg2+的加入也降低了EPSSM9913对Cu2+的吸附量,但低浓度的Na+和实验范围浓度的K+不仅没有降低反而增加了EPS SM9913对Cu2+的吸附量。Freundlich和Dubinin-Radushkevich方程均能较好地描述EPS SM9913吸附Pb2+和Cu2+的热力学过程,由Dubinin-Radushkevich方程得到EPS SM9913对Pb2+和Cu2+的最大吸附量分别为243.3 mg/g（10℃）和36.7 mg/g（40℃）。胞外多糖吸附金属离子前后的红外光谱分析表明,多聚糖中C—O—C、乙酰基和羟基是起主要吸附作用的官能团。