以EDTA为碳源条件下铜绿假单胞菌对络合状态下EDTA的降解及Cr（Ⅵ）去除效果研究

论文摘要

铬广泛存在于自然界之中,其自然来源主要是岩石风化,大多呈三价；人为污染来源主要是工业含铬废气和废水的排放。工业废水中主要是六价铬的化合物,常以铬酸根离子（CrO42-）形式存在。水体中的Cr（Ⅲ）主要被吸附在固体物质上而存在于沉积物中；六价铬则多溶于水之中。六价铬在水体中是稳定的,但在厌氧条件下可被还原为Cr（Ⅲ）。Cr（Ⅲ）的盐类可在中性或弱碱性的溶液中水解,生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。Cr（Ⅲ）在天然水中也可被氧化,但是速率很低。EDTA是化学中一种良好的络合剂,能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物。能与铬离子形成稳定水溶性络合物,从而使铬离子不能形成氢氧化铬沉入水底,继而持续污染水体。本课题探讨以EDTA为单一碳源以及用乙酸钠乙酸铵做伴碳源的条件下,采用铜绿假单胞菌处理含铬废水,并对不同条件下铜绿假单胞菌对Cr（Ⅵ）还原的特性进行研究。实验结果表明,铜绿假单胞菌能有效利用EDTA作为碳源,促进Cr（Ⅵ）的还原。加入少量的乙酸钠和乙酸铵能促进菌体对EDTA的降解,但是过量乙酸钠和乙酸铵的加入会对EDTA的生物降解产生抑制作用。菌体在Cr（Ⅵ）初始浓度为2、20、40、60、80mg/L时均能有效还原Cr（Ⅵ）,但处理效率随Cr（Ⅵ）初始浓度的升高而降低。Cr（Ⅵ）初始浓度低至2mg/L时,处理24h后,Cr（Ⅵ）的还原率可达100%。共基质乙酸钠和乙酸铵的加入抑制了EDTA对菌体对Cr（Ⅵ）的还原作用。EDTA无论是作为单一碳源还是在乙酸铵、乙酸钠共基质条件下不同碳源对低浓度Cr（Ⅵ）去除率的影响很微弱。24小时后对Cr（Ⅵ）的去除率都接近百分之百,处理效果良好。Cr（Ⅵ）对EDTA的降解有抑制作用,且随着Cr（Ⅵ）浓度的不断升高抑制作用不断增强。铜绿假单胞菌不仅对去除Cr（Ⅵ）有较高效率,而且对降解EDTA效果也非常的理想,对100mg/LEDTA降解率36小时内能达到100%,在Cr（Ⅵ）初始浓度为2mg/L,100mg/LEDTA条件下,在36小时内铜绿假单胞菌对Cr（Ⅵ）和EDTA的去除率都达到了100%。综上所述,铜绿假单胞菌可以利用单一EDTA做碳源,在还原Cr（Ⅵ）同时也降解了EDTA,这可能为EDTA的生物降解提供新的技术途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 插表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 EDTA用途和环境风险
• 1.2 EDTA在污水处理工艺中的生物降解
• 1.3 铬的环境污染
• 1.3.1 铬污染的来源以及分布
• 1.3.2 铬的存在形态以及在环境中的迁移、转化
• 1.3.3 铬污染的危害
• 1.4 传统的含铬废水处理方法
• 1.4.1 化学法
• 1.4.2 膜分离法
• 1.4.3 吸附法
• 1.4.4 电解法
• 1.4.5 离子交换法
• 1.5 生物法处理含铬废水的研究概况
• 1.5.1 生物吸附法
• 1.5.2 纯种微生物还原法
• 1.6 本课题的提出与研究内容
• 1.7 研究的目的及意义
• 第2章 实验的设计
• 2.0 实验仪器与药品
• 2.0.1 实验试剂、药品
• 2.0.2 实验主要仪器设备
• 2.1 菌种和培养基
• 2.2 微生物的培养
• 2.3 微生物的驯化
• 2.4 铜绿假单胞菌对EDTA的降解实验
• 2.4.1 不同初始浓度EDTA的生物降解实验
• 2.4.2 不同共基质条件下EDTA的降解实验
• 2.4.3 不同浓度Cr（Ⅵ）条件下EDTA降解实验
• 2.4.4 低浓度Cr（Ⅵ）条件下EDTA的降解
• 2.5 铜绿假单胞菌对Cr（Ⅵ）的去除实验
• 2.5.1 EDTA对Cr（Ⅵ）的去除影响实验
• 2.5.2 Cr（Ⅵ）初始浓度对Cr（Ⅵ）还原的影响实验
• 2.5.3 EDTA共基质时对Cr（Ⅵ）还原的影响实验
• 2.5.4 EDTA对低浓度Cr（Ⅵ）溶液的还原实验
• 2.6 优化条件下铜绿假单胞菌对EDTA降解及Cr（Ⅵ）去除实验
• 2.6.1 优化条件下EDTA降解及Cr（Ⅵ）去除实验
• 2.6.2 优化条件下EDTA完全降解实验
• 2.7 测定方法
• 2.7.1 Cr（Ⅵ）测定方法
• 2.7.2 EDTA的测定方法
• 2.7.3 COD测定方法
• 第3章 铜绿假单胞菌对EDTA生物降解
• 3.1 前言
• 3.2 铜绿假单胞菌对不同初始浓度EDTA的生物降解
• 3.3 不同共基质条件下EDTA的降解率
• 3.4 不同浓度Cr（Ⅵ）条件下EDTA降解
• 3.5 本章小结
• 第4章 铜绿假单胞菌对Cr（Ⅵ）去除
• 4.0 前言
• 4.1 EDTA对Cr（Ⅵ）去除的影响
• 4.2 Cr（Ⅵ）初始浓度对Cr（Ⅵ）去除的影响
• 4.3 EDTA共基质时对Cr（Ⅵ）还原的影响
• 4.4 EDTA对低浓度Cr（Ⅵ）溶液的还原效果
• 4.5 本章小结
• 第5章 优化条件下铜绿假单胞菌对EDTA降解及Cr（Ⅵ）去除实验
• 5.1 前言
• 5.2 低浓度Cr（Ⅵ）条件下EDTA的降解
• 5.3 优化条件下EDTA完全降解实验
• 5.4 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢