胞外聚合物對土壤礦物—希瓦氏菌還原Cr(Ⅵ)的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 13:13
微生物在一定環(huán)境條件下分泌的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS),是包被在細(xì)菌表面和位于細(xì)菌群體間的一種三維膠狀高分子聚合物,對細(xì)菌的理化性質(zhì),污染物遷移,生物成礦等方面有著重要的作用,同時(shí)也影響到細(xì)菌和礦物間的相互作用。本文以去除EPS前后的奧奈達(dá)希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)為供試細(xì)菌,應(yīng)用酸堿滴定、表面電荷分析和接觸角測定比較了去除EPS前后細(xì)菌的差異,研究了它們與典型土壤礦物(高嶺石、蒙脫石、針鐵礦)形成復(fù)合體的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征。此外借助還原動力學(xué)實(shí)驗(yàn)、死活染色實(shí)驗(yàn)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、三維熒光光譜(3D-EEM)和X-射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)比較了去除EPS前后細(xì)菌及其與礦物復(fù)合體對Cr(Ⅵ)還原的差異,探討了胞外聚合物(EPS)對希瓦氏菌-礦物還原Cr(Ⅵ)的影響機(jī)制,主要獲得以下結(jié)果:1.查明了細(xì)胞表面的EPS對希瓦氏菌表面性質(zhì)的影響。去除EPS后的希瓦氏菌表面負(fù)電荷減少、疏水性降低、表面位點(diǎn)濃度減小且主要體現(xiàn)在羧基和羥基的位點(diǎn)濃度減少,但其表面官能團(tuán)類型未發(fā)生變化...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同尺度的胞外聚合物,(a)附著在固相表面的細(xì)菌生物膜示意圖;(b)EPS主要組分多糖、蛋白質(zhì)在微生物間的不均勻分布;(c)EPS分子間的物理化學(xué)相互作用決定聚合物的
胞外聚合物對土壤礦物-希瓦氏菌還原 Cr(VI)的影響第三章 結(jié)果與分析3.1 有無 EPS 條件下的希瓦氏菌對 Cr(VI)還原的對比研究3.1.1 希瓦氏菌表面 EPS 去除前后的 SEM 圖譜圖 3-1 為希瓦氏菌表面的 EPS 去除前后的 SEM 圖譜。如圖 3-1A 所示,未經(jīng)處理的希瓦氏菌表面粘附有少量絮狀的胞外聚合物,去除 EPS 后,絮狀物質(zhì)被去除細(xì)胞表面相對光滑。但是去除 EPS 前后的希瓦氏菌的細(xì)胞均呈飽滿的桿狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞形態(tài)沒有發(fā)生破裂,表明本文采取 38 ℃加熱的方法不僅可有效去除希瓦氏菌表面的 EPS,而且細(xì)胞仍保持完整。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆碩士研究生學(xué)位論文鍵的減少,紅移是因?yàn)轸驶〈、羥基、烷氧基和羧基的存在(Chen et al 20 wietlik et al 2004, Wang et al 2014)。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),與 Cr(VI)反應(yīng)后,峰 A 和峰 B熒光強(qiáng)度均有所減弱。Zhang 等(2012)發(fā)現(xiàn)生物膜 EPS 的峰 A 和峰 B 熒光強(qiáng)度Cu(II)猝滅,表明色氨酸類和芳香族類蛋白質(zhì)與 Cu(II)有較強(qiáng)的結(jié)合能力。因此Cr(VI)還原過程中,色氨酸類蛋白質(zhì)和芳香族類蛋白質(zhì)可能與 Cr(VI)發(fā)生絡(luò)合作用從而有利于 EPS 對 Cr(VI)的還原。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]廢水生物處理過程中微生物胞外聚合物與污染物的分子間相互作用[J]. 林治岐,張信,邵尉,盛國平. 中國科學(xué):化學(xué). 2018(09)
[2]水華期間藻類分層胞外聚合物與重金屬的相互作用機(jī)制研究[J]. 王奇,葛姝潔,王傳花,柯強(qiáng),于恒國,趙敏. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2017(03)
[3]中國土壤微生物學(xué)研究10年回顧[J]. 宋長青,吳金水,陸雅海,沈其榮,賀紀(jì)正,黃巧云,賈仲君,冷疏影,朱永官. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[4]硅酸鹽細(xì)菌的選育及鋁土礦細(xì)菌脫硅效果[J]. 鈕因健,邱冠周,周吉奎,覃文慶. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2004(02)
本文編號:3592728
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同尺度的胞外聚合物,(a)附著在固相表面的細(xì)菌生物膜示意圖;(b)EPS主要組分多糖、蛋白質(zhì)在微生物間的不均勻分布;(c)EPS分子間的物理化學(xué)相互作用決定聚合物的
胞外聚合物對土壤礦物-希瓦氏菌還原 Cr(VI)的影響第三章 結(jié)果與分析3.1 有無 EPS 條件下的希瓦氏菌對 Cr(VI)還原的對比研究3.1.1 希瓦氏菌表面 EPS 去除前后的 SEM 圖譜圖 3-1 為希瓦氏菌表面的 EPS 去除前后的 SEM 圖譜。如圖 3-1A 所示,未經(jīng)處理的希瓦氏菌表面粘附有少量絮狀的胞外聚合物,去除 EPS 后,絮狀物質(zhì)被去除細(xì)胞表面相對光滑。但是去除 EPS 前后的希瓦氏菌的細(xì)胞均呈飽滿的桿狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞形態(tài)沒有發(fā)生破裂,表明本文采取 38 ℃加熱的方法不僅可有效去除希瓦氏菌表面的 EPS,而且細(xì)胞仍保持完整。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆碩士研究生學(xué)位論文鍵的減少,紅移是因?yàn)轸驶〈、羥基、烷氧基和羧基的存在(Chen et al 20 wietlik et al 2004, Wang et al 2014)。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),與 Cr(VI)反應(yīng)后,峰 A 和峰 B熒光強(qiáng)度均有所減弱。Zhang 等(2012)發(fā)現(xiàn)生物膜 EPS 的峰 A 和峰 B 熒光強(qiáng)度Cu(II)猝滅,表明色氨酸類和芳香族類蛋白質(zhì)與 Cu(II)有較強(qiáng)的結(jié)合能力。因此Cr(VI)還原過程中,色氨酸類蛋白質(zhì)和芳香族類蛋白質(zhì)可能與 Cr(VI)發(fā)生絡(luò)合作用從而有利于 EPS 對 Cr(VI)的還原。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]廢水生物處理過程中微生物胞外聚合物與污染物的分子間相互作用[J]. 林治岐,張信,邵尉,盛國平. 中國科學(xué):化學(xué). 2018(09)
[2]水華期間藻類分層胞外聚合物與重金屬的相互作用機(jī)制研究[J]. 王奇,葛姝潔,王傳花,柯強(qiáng),于恒國,趙敏. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2017(03)
[3]中國土壤微生物學(xué)研究10年回顧[J]. 宋長青,吳金水,陸雅海,沈其榮,賀紀(jì)正,黃巧云,賈仲君,冷疏影,朱永官. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[4]硅酸鹽細(xì)菌的選育及鋁土礦細(xì)菌脫硅效果[J]. 鈕因健,邱冠周,周吉奎,覃文慶. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2004(02)
本文編號:3592728
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