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硫酸盐还原菌分泌胞外多聚物吸附Cu2的特性.pdf
第31卷,第10期 光谱学与光谱分析
0 and 1
2 l 1年10月 Spectral October,201
Spectroscopy Analysis
硫酸盐还原茵分泌胞外多聚物吸附Cu2+的特性
方迪1’孙,张瑞昌2,赵阳国1’2
1.海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100
2.中国海洋大学环境科学与工程学院,山东青岛266100
摘要 为探讨硫酸盐还原菌胞外多聚物(EPS)吸附C一+的特性,采用热力学平衡实验研究了EPs对
团以及元素组成的变化来研究EPS吸附C舻+的机理。结果表明,硫酸盐还原菌EPS对Cuz+的吸附平衡能
和蛋白质中的--OH,C_一C卜_C和C--O等基团在Cu2+的络合中发挥了重要作用。
关键词生物吸附;硫酸盐还原菌;胞外多聚物;Cu2+;废水处理
中图分类号:X703文献标识码:A
类等基团对Cuz+的络合r103。然而,不同的菌种来源和培养
引 言 条件会导致分泌的EPS组分不同,其对金属的吸附行为、机
理也会存在较大差异。此外,有关硫酸盐还原菌EPS吸附
采矿、金属冶炼、电镀以及IT等行业会大量排放含CuCu前后形貌及元素组成变化的研究还相对有限。最近,本实
废水,其中Cu2+的含量普遍在几十至上百rng·L-1[1矗J。从验室采用筛选到的耐酸的硫酸盐还原菌成功处理了某酸性镀
这些废水中去除或回收Cu,具有环保和经济双重意义。20
世纪90年代,人们发现硫酸盐还原菌在厌氧条件下将还原 上,本文采用高速离心剥离法提取硫酸盐还原菌EPS,应用
S(]l一为H2S的特性能用于废水中Cu2+的去除,因为H。S热力学平衡实验,并借助红外光谱(FTIR)和带能谱仪的扫
可与Cu2+形成极难溶的CuS沉淀[3]。一些文献表明,通过
调控废水pH、碱度以及HzS产量等条件,混合金属废水中评价硫酸盐还原法处理含Cu废水的功效提供科学依据。
Cu可有效分离回收(以CuzS,Cus或CuSz等形式),回收率
达99%以上L4.5J。 1材料与方法
近些年,人们在研究中注意到,包括硫酸盐还原菌在内
的众多牛物体牛长代谢时会分泌一种由蛋白质、多糖、核酸 1.1硫酸盐还原菌及其EPS的提取
和脂类等成分组成的粘性胞外多聚物(extracellularpolymeric硫酸盐还原菌筛选自山东省境内某河道淤泥,为混合菌
substances,EPS),这砦EPS含有能与金属离子发生配位络(主要包含Desulfovibriosp.,Enterobactersp.和Clostridi—
合的氨基、羧基、羟基和磷酰基等电负性基团[6]。Liu等的研z彻sp.等菌属),经驯化后具有明显的耐酸性。该菌采用
究显示,活性污泥分泌的EPS对Zn2+,Cuz+和Gd2+的吸附PostgateC型培养基培养。提取菌体EPS的方法为【11];取培
量达0.25~1.48 养良好的菌液(总挥发性固体含量VsS约为6g·L叫),加
nag·g~(EPS),比普通树脂的吸附容量高
h,
60%~90%[7]。真菌、藻菌EPS吸附金属的现象也被广泛报入少许Nacl后轻轻搅拌清洗三次,随后60℃水浴加热1
道【8’9]。那么,硫酸盐还原菌处理含Cu废水时,其分泌的18000
500
EPS对Cu2十的吸附作用或许也不能排除。潘响亮等人最早后,将滤液置于截留分
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