塔賓曲霉胞外聚合物修復(fù)重金屬污染土壤的初步研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-01 02:55
我國(guó)大范圍的重金屬污染土壤促使簡(jiǎn)單、廉價(jià)的鈍化修復(fù)工藝成為研究熱點(diǎn),同時(shí),土壤淋洗工藝用以控制重金屬突發(fā)性污染的擴(kuò)散具有良好的效果。微生物作為重金屬修復(fù)劑研究甚多,可由于微生物細(xì)胞難在土壤中難以與重金屬離子接觸,以及反應(yīng)后難以分離,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用受限。微生物胞外聚合物(EPS)已被證明是微生物吸附重金屬的主要物質(zhì)。本文嘗試通過土壤淋洗工藝和鈍化修復(fù)工藝考察EPS作為修復(fù)劑在重金屬土壤修復(fù)中的應(yīng)用潛力。關(guān)于塔賓曲霉用于重金屬吸附的文獻(xiàn)報(bào)道較少,本課題組從本地區(qū)域篩選出一株塔賓曲霉F12,通過液相反應(yīng)驗(yàn)證了其菌絲體和EPS的吸附能力。研究發(fā)現(xiàn)塔賓曲霉F12對(duì)重金屬吸附具有良好的廣譜性,吸附效果依次為:鉛(Ⅱ)(52.04mg/g)>鉻(Ⅲ)(37.18mg/g)>鋅(Ⅱ)(18.40mg/g)>鎳(Ⅱ)(6.66mg/g)>銅(Ⅱ)(5.10mg/g)>鎘(Ⅱ)(3.01mg/g)。在多金屬體系下,鉻(Ⅲ)、鉛(Ⅱ)和鋅(Ⅱ)的去除率對(duì)比單因素體系分別下降了 39.99%、12.69%和51.00%,研究多金屬體系對(duì)實(shí)際應(yīng)用更具指導(dǎo)性。EPS是塔賓曲霉F12吸附...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
術(shù)語(yǔ)說明
第一章 緒論
1.1 土壤重金屬污染概述
1.1.1 土壤重金屬定義
1.1.2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.2 重金屬修復(fù)方法概述
1.2.1 換土法
1.2.2 植物修復(fù)
1.2.3 加熱/冰凍法
1.3 土壤重金屬淋洗修復(fù)技術(shù)
1.3.1 概述
1.3.2 研究現(xiàn)狀
1.3.3 存在問題
1.4 土壤重金屬鈍化修復(fù)技術(shù)
1.4.1 概述
1.4.2 研究現(xiàn)狀
1.4.3 存在問題
1.5 微生物重金屬修復(fù)技術(shù)
1.5.1 概述
1.5.2 研究現(xiàn)狀
1.5.3 存在問題
1.6 胞外聚合物
1.6.1 定義及組成
1.6.2 胞外聚合物的提取方法
1.6.3 胞外聚合物在重金屬領(lǐng)域的應(yīng)用
1.7 本課題研究的意義與內(nèi)容
1.7.1 課題研究意義
1.7.2 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.0 塔賓曲霉F12菌絲球的獲取EPS的制備
2.2.1 塔賓曲霉F12 EPS的制備
2.2.2 塔賓曲霉F12菌絲球吸附水溶液中重金屬
2.2.3 EPS吸附水溶液中重金屬
2.2.4 模擬重金屬污染土壤的制備
2.2.5 土壤重金屬模擬淋洗方法
2.2.6 EPS協(xié)同重金屬離子成礦現(xiàn)象驗(yàn)證
2.2.7 土壤重金屬模擬噴淋方法
2.2.8 有效態(tài)重金屬提取方法
2.2.9 微生物群落實(shí)驗(yàn)土壤的預(yù)處理
2.2.10 微生物群落實(shí)驗(yàn)淋洗方法
2.3 分析方法
2.3.1 重金屬的測(cè)定
2.3.2 響應(yīng)面法變量研究
2.3.3 傅里葉紅外光譜測(cè)定條件及方法
2.3.4 X射線光電子能譜
2.3.5 掃描電鏡與能譜聯(lián)用的測(cè)定條件及方法
2.3.6 X射線衍射儀的測(cè)定條件及方法
2.3.7 土壤的表征方法
2.3.8 土壤DNA提取
2.3.9 PCR擴(kuò)增和序列測(cè)定
2.3.10 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.3.11 OUT聚類
2.3.12 群落結(jié)構(gòu)差異分析
2.3.13 相關(guān)性分析
2.3.14 功能分析與對(duì)比
第三章 塔賓曲霉F12及其EPS對(duì)重金屬的吸附研究
3.1 前言
3.2 塔賓曲霉菌絲球的吸附性能
3.2.1 廣譜性分析
3.2.2 金屬離子濃度影響
3.2.3 競(jìng)爭(zhēng)吸附
3.3 EPS在塔賓曲霉吸附中的作用
3.3.1 酸堿處理后的菌絲球吸附
3.3.2 去掉EPS的菌絲球吸附
3.3.3 重金屬初始濃度對(duì)EPS吸附的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 EPS淋洗修復(fù)重金屬土壤
4.1 前言
4.2 響應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與模型建立
4.3 以鎘元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.4 以鉻元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.5 以銅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.6 以鎳元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.7 以鉛元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.8 以鋅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.9 EPS淋洗土壤重金屬綜合分析
4.10 傅里葉紅外光譜分析
4.11 X射線光電子能譜分析
4.12 SEM-EDS分析
4.13 淋洗機(jī)理分析
4.14 本章小結(jié)
第五章 EPS協(xié)同磷酸鹽鈍化修復(fù)重金屬污染土壤
5.0 前言
5.1 EPS協(xié)同磷酸二氫鉀成礦作用
5.2 EPS協(xié)同能力定性分析
5.3 響應(yīng)面分析土壤重金屬鈍化修復(fù)
5.4 以鎘元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.5 以銅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.6 以鎳元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.7 以鉛元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.8 以鋅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.9 EPS協(xié)同磷酸二氫鉀鈍化土壤重金屬綜合分析
5.10 本章小結(jié)
第六章 塔賓曲霉F12d EPS環(huán)境友好性分析
6.1 前言
6.2 土壤理化性質(zhì)變化
6.3 土著微生物群落結(jié)構(gòu)變化
6.3.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化
6.3.2 真菌群落結(jié)構(gòu)變化
6.3.3 群落整體變化
6.4 功能豐度差異分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]響應(yīng)面優(yōu)化微生物鈍化Cd污染[J]. 安毅夫,杜蕾,朱曉麗. 化學(xué)工程. 2017(09)
[2]Synthesis of molybdenum disulfide/reduced graphene oxide composites for effective removal of Pb(Ⅱ) from aqueous solutions[J]. Yi Du,Jian Wang,Yidong Zou,Wen Yao,Jing Hou,Liangshu Xia,Anguo Peng,Ahmed Alsaedi,Tasawar Hayat,Xiangke Wang. Science Bulletin. 2017(13)
[3]單一及復(fù)合淋洗劑淋洗修復(fù)污染土壤實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許端平,谷長(zhǎng)建,李曉波,李曉東. 應(yīng)用化工. 2017(01)
[4]組配改良劑對(duì)重金屬污染土壤理化性質(zhì)及有效養(yǎng)分的影響[J]. 邱瓊瑤,周航,曾卉,王英杰,廖柏寒. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]Effect of sediment size on bioleaching of heavy metals from contaminated sediments of Izmir Inner Bay[J]. Duyusen E.Guven,Gorkem Akinci. Journal of Environmental Sciences. 2013(09)
[6]Preliminary bioleaching of heavy metals from contaminated soil employing indigenous Penicillium Chrysogenum strain F1[J]. 鄧新輝,柴立元,楊志輝,石巖,童海霞,王振興. Journal of Central South University. 2012(07)
[7]土壤重金屬?gòu)?fù)合污染及其化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 曹心德,魏曉欣,代革聯(lián),楊永亮. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2011(07)
[8]從總狀毛霉中超聲波提取殼聚糖的工藝研究[J]. 吳建國(guó),王嵐. 中國(guó)釀造. 2011(01)
[9]超聲波提取北冬蟲夏草多糖的工藝[J]. 高峰,于亞莉,劉靜波,張守勤. 食品研究與開發(fā). 2010(06)
[10]紅壤甘蔗地土壤pH及中、微量元素含量空間變異研究[J]. 饒江,顧明華,沈方科,黃智剛,許芳隆. 土壤通報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]陜西典型鐵尾礦庫(kù)區(qū)土壤重金屬遷移及其修復(fù)研究[D]. 宋鳳敏.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]活性污泥胞外聚合物對(duì)土壤中重金屬的吸附效能及機(jī)制[D]. 馬楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3170007
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
術(shù)語(yǔ)說明
第一章 緒論
1.1 土壤重金屬污染概述
1.1.1 土壤重金屬定義
1.1.2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.2 重金屬修復(fù)方法概述
1.2.1 換土法
1.2.2 植物修復(fù)
1.2.3 加熱/冰凍法
1.3 土壤重金屬淋洗修復(fù)技術(shù)
1.3.1 概述
1.3.2 研究現(xiàn)狀
1.3.3 存在問題
1.4 土壤重金屬鈍化修復(fù)技術(shù)
1.4.1 概述
1.4.2 研究現(xiàn)狀
1.4.3 存在問題
1.5 微生物重金屬修復(fù)技術(shù)
1.5.1 概述
1.5.2 研究現(xiàn)狀
1.5.3 存在問題
1.6 胞外聚合物
1.6.1 定義及組成
1.6.2 胞外聚合物的提取方法
1.6.3 胞外聚合物在重金屬領(lǐng)域的應(yīng)用
1.7 本課題研究的意義與內(nèi)容
1.7.1 課題研究意義
1.7.2 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.0 塔賓曲霉F12菌絲球的獲取EPS的制備
2.2.1 塔賓曲霉F12 EPS的制備
2.2.2 塔賓曲霉F12菌絲球吸附水溶液中重金屬
2.2.3 EPS吸附水溶液中重金屬
2.2.4 模擬重金屬污染土壤的制備
2.2.5 土壤重金屬模擬淋洗方法
2.2.6 EPS協(xié)同重金屬離子成礦現(xiàn)象驗(yàn)證
2.2.7 土壤重金屬模擬噴淋方法
2.2.8 有效態(tài)重金屬提取方法
2.2.9 微生物群落實(shí)驗(yàn)土壤的預(yù)處理
2.2.10 微生物群落實(shí)驗(yàn)淋洗方法
2.3 分析方法
2.3.1 重金屬的測(cè)定
2.3.2 響應(yīng)面法變量研究
2.3.3 傅里葉紅外光譜測(cè)定條件及方法
2.3.4 X射線光電子能譜
2.3.5 掃描電鏡與能譜聯(lián)用的測(cè)定條件及方法
2.3.6 X射線衍射儀的測(cè)定條件及方法
2.3.7 土壤的表征方法
2.3.8 土壤DNA提取
2.3.9 PCR擴(kuò)增和序列測(cè)定
2.3.10 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.3.11 OUT聚類
2.3.12 群落結(jié)構(gòu)差異分析
2.3.13 相關(guān)性分析
2.3.14 功能分析與對(duì)比
第三章 塔賓曲霉F12及其EPS對(duì)重金屬的吸附研究
3.1 前言
3.2 塔賓曲霉菌絲球的吸附性能
3.2.1 廣譜性分析
3.2.2 金屬離子濃度影響
3.2.3 競(jìng)爭(zhēng)吸附
3.3 EPS在塔賓曲霉吸附中的作用
3.3.1 酸堿處理后的菌絲球吸附
3.3.2 去掉EPS的菌絲球吸附
3.3.3 重金屬初始濃度對(duì)EPS吸附的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 EPS淋洗修復(fù)重金屬土壤
4.1 前言
4.2 響應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與模型建立
4.3 以鎘元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.4 以鉻元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.5 以銅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.6 以鎳元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.7 以鉛元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.8 以鋅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
4.9 EPS淋洗土壤重金屬綜合分析
4.10 傅里葉紅外光譜分析
4.11 X射線光電子能譜分析
4.12 SEM-EDS分析
4.13 淋洗機(jī)理分析
4.14 本章小結(jié)
第五章 EPS協(xié)同磷酸鹽鈍化修復(fù)重金屬污染土壤
5.0 前言
5.1 EPS協(xié)同磷酸二氫鉀成礦作用
5.2 EPS協(xié)同能力定性分析
5.3 響應(yīng)面分析土壤重金屬鈍化修復(fù)
5.4 以鎘元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.5 以銅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.6 以鎳元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.7 以鉛元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.8 以鋅元素為響應(yīng)值的響應(yīng)面分析
5.9 EPS協(xié)同磷酸二氫鉀鈍化土壤重金屬綜合分析
5.10 本章小結(jié)
第六章 塔賓曲霉F12d EPS環(huán)境友好性分析
6.1 前言
6.2 土壤理化性質(zhì)變化
6.3 土著微生物群落結(jié)構(gòu)變化
6.3.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化
6.3.2 真菌群落結(jié)構(gòu)變化
6.3.3 群落整體變化
6.4 功能豐度差異分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]響應(yīng)面優(yōu)化微生物鈍化Cd污染[J]. 安毅夫,杜蕾,朱曉麗. 化學(xué)工程. 2017(09)
[2]Synthesis of molybdenum disulfide/reduced graphene oxide composites for effective removal of Pb(Ⅱ) from aqueous solutions[J]. Yi Du,Jian Wang,Yidong Zou,Wen Yao,Jing Hou,Liangshu Xia,Anguo Peng,Ahmed Alsaedi,Tasawar Hayat,Xiangke Wang. Science Bulletin. 2017(13)
[3]單一及復(fù)合淋洗劑淋洗修復(fù)污染土壤實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許端平,谷長(zhǎng)建,李曉波,李曉東. 應(yīng)用化工. 2017(01)
[4]組配改良劑對(duì)重金屬污染土壤理化性質(zhì)及有效養(yǎng)分的影響[J]. 邱瓊瑤,周航,曾卉,王英杰,廖柏寒. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]Effect of sediment size on bioleaching of heavy metals from contaminated sediments of Izmir Inner Bay[J]. Duyusen E.Guven,Gorkem Akinci. Journal of Environmental Sciences. 2013(09)
[6]Preliminary bioleaching of heavy metals from contaminated soil employing indigenous Penicillium Chrysogenum strain F1[J]. 鄧新輝,柴立元,楊志輝,石巖,童海霞,王振興. Journal of Central South University. 2012(07)
[7]土壤重金屬?gòu)?fù)合污染及其化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 曹心德,魏曉欣,代革聯(lián),楊永亮. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2011(07)
[8]從總狀毛霉中超聲波提取殼聚糖的工藝研究[J]. 吳建國(guó),王嵐. 中國(guó)釀造. 2011(01)
[9]超聲波提取北冬蟲夏草多糖的工藝[J]. 高峰,于亞莉,劉靜波,張守勤. 食品研究與開發(fā). 2010(06)
[10]紅壤甘蔗地土壤pH及中、微量元素含量空間變異研究[J]. 饒江,顧明華,沈方科,黃智剛,許芳隆. 土壤通報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]陜西典型鐵尾礦庫(kù)區(qū)土壤重金屬遷移及其修復(fù)研究[D]. 宋鳳敏.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]活性污泥胞外聚合物對(duì)土壤中重金屬的吸附效能及機(jī)制[D]. 馬楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3170007
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3170007.html
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