【摘要】：含鈾廢水屬于放射性廢水,其來源十分廣泛,對人類健康的危害極大。人類受到放射性元素輻射達(dá)到一定量時,會產(chǎn)生健康問題,例如肝損害、腎損害、癌癥等。放射性核素輻射所造成的基因突變以及染色體變異,還會影響下一代,導(dǎo)致嚴(yán)重后果。本研究從江西上饒713鈾礦附近的土壤中篩選到了一株對U022+吸附率高且耐受性好的菌株LYB13。對LYB13的16SrDNA進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)其在分類學(xué)上歸屬假單胞菌,命名為Pseudomonas sp.LYB13。使用紫外照射和NTG誘變的方法對Pseudomonas sp.LYB13進(jìn)行選育,得到一株高吸附率且遺傳性質(zhì)穩(wěn)定的菌株P(guān)seudomonas sp.UV27,吸附率為96.3%,比出發(fā)菌株提高了 9.39%。為了獲得最大菌體量,本研究首先利用單因素法對發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和發(fā)酵培養(yǎng)條件進(jìn)行了初步研究,優(yōu)化后的菌株四倍稀釋液的吸光值為0.393。之后利用plackett-Burman實驗設(shè)計法和Box-Behnken為基礎(chǔ)的響應(yīng)面分析法,得出菌株最佳發(fā)酵條件:溫度31.5℃、蛋白胨12.5g/L、NaCl 3.87g/L、pH 6.0、轉(zhuǎn)速160r/min、牛肉膏3.6g/L及裝液量80ml。在最佳條件下驗證實驗,得到細(xì)菌發(fā)酵液稀釋四倍后的吸光值為0.55803,比優(yōu)化前增加了 41.99%。優(yōu)化菌株發(fā)酵條件后,用突變菌株處理含鈾溶液,對影響菌株吸附率的因素進(jìn)行探究。由實驗結(jié)果可知,當(dāng)吸附時間為120min,鈾初始濃度為1OOmg/L,溫度為30℃,菌齡為40h及pH為6時,菌株的吸附條件最佳,對鈾的吸附率達(dá)到98.34%,吸附量為590.04mg/g。此外,由解吸實驗的結(jié)果可知,Na2C03和NaHC03是良好的解吸劑,解吸率在89%以上。為了進(jìn)一步優(yōu)化吸附過程,本研究探討了菌株吸附鈾反應(yīng)的動力學(xué)和熱力學(xué)。結(jié)果表明,擬二級動力學(xué)模型的R2在0.936以上,擬合效果優(yōu)于擬一級動力學(xué)模型,能夠更好的描述生物吸附鈾實驗;Langmuir熱力學(xué)方程的R2為0.999左右,擬合效果優(yōu)于Freundlich,為最適熱力學(xué)模型。吸附反應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)表明,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),且能夠自發(fā)進(jìn)行。為了檢驗生物吸附法處理含鈾廢水的安全性,利用MTT法評估了吸附試驗結(jié)束后剩余廢水的細(xì)胞毒性。與吸附前相比,細(xì)胞的相對存活率大大提高。此外,由于鈾元素的作用,MCF-7細(xì)胞被阻斷在S期,從而抑制了細(xì)胞的分裂增殖,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。
【圖文】：

逑１９，對這些純種菌株進(jìn)行吸附鈾能力的篩選，，結(jié)果見表２－４。菌株ＬＹＢ１３對鈾的逡逑吸附率和吸附量最高，因此，后續(xù)實驗選擇菌株ＬＹＢ１３作為研宄對象。從圖２－１逡逑可知，ＬＹＢ１３在顯微鏡下的形狀是桿狀。逡逑表２－４菌株的篩選逡逑Ｓｔｒａｉｎｓ邐Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ邐ｑ／ｍｇ－ｇ＇１邐Ｓｔｒａｉｎｓ邐Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ邐ｑ／ｍｇｇ＇１逡逑ＬＹＢ１邐７５．１４邐４５０．８４邐ＬＹＢ１１邐５５．２８邐３３１．６８逡逑ＬＹＢ２邐３２．８３邐１９６．９８邐ＬＹＢ１２邐２３．２７邐１３９．６２逡逑ＬＹＢ３邐６１．７邐

２．２．２菌株的生長曲線逡逑細(xì)菌的生長包括四個階段：遲緩期，對數(shù)生長期，穩(wěn)定期以及衰亡期１９８］。逡逑遲緩期細(xì)菌生長緩慢，做出的生長曲線平坦穩(wěn)定，一般為１？４小時；對數(shù)生長逡逑期最適宜用來研宄細(xì)菌性狀；穩(wěn)定期時雖然培養(yǎng)基中整體細(xì)菌活力變化較大，但逡逑活菌的總數(shù)趨向于平穩(wěn)，變化幅度很小；之后，隨著營養(yǎng)成分的消耗和有毒代謝逡逑產(chǎn)物的積累，體系中死菌數(shù)明顯增多，細(xì)菌逐漸自溶和死亡，此時細(xì)菌即處于衰逡逑亡期。菌種在穩(wěn)定期時，活菌濃度最高。逡逑從圖２－２可以看出，０－８ｈ為遲緩期，活菌數(shù)變化的幅度十分緩慢，曲線相對逡逑平穩(wěn)，幾乎與橫軸平行，菌株從第８ｈ開始進(jìn)入對數(shù)生長期，８－３６ｈ內(nèi)菌液濃度以逡逑幾何級數(shù)增長，３６ｈ后進(jìn)入穩(wěn)定期，菌體量基本保持不變，６６ｈ時，菌液吸光值逡逑達(dá)到最大，即細(xì)菌濃度最大，此后，隨著死菌的自溶和消亡，細(xì)菌逐漸進(jìn)入衰亡逡逑期。逡逑１．６邋邐逡逑１．４邋－邐一■一■一逡逑
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X771

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本文編號：2608398