近年來我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速,畜禽養(yǎng)殖污染物排放總量大、污染份額高導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖污染成為環(huán)境污染的重要來源。處理畜禽廢棄物的主要方法為厭氧發(fā)酵法,處理后殘存的沼液因含有豐富的有機(jī)質(zhì)、N、P、K等營養(yǎng)成份使得它是很好的有機(jī)肥料。直接施用沼液,其中含有的重金屬進(jìn)入農(nóng)田會帶來生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。由微生物催化合成的生物錳氧化物(BioMnO_x)由于其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)而對很多金屬離子具有較高的吸附和氧化能力。本文通過篩選錳氧化活性高的菌株,研究Mn(II)對菌株生長的影響、Mn(II)濃度和培養(yǎng)時間對菌株錳氧化率的影響,在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)錳氧化菌,制備生物錳氧化物,同時培養(yǎng)外源實(shí)驗(yàn)室提供的另外兩株錳氧化菌,制備生物錳氧化物及作為對照的化學(xué)合成的錳氧化物(Chem-MnO_x)。利用4種錳氧化物分別進(jìn)行重金屬的吸附動力學(xué)和等溫吸附實(shí)驗(yàn),研究pH、離子強(qiáng)度和溫度對吸附的影響,分析重金屬吸附后錳氧化物結(jié)構(gòu)性質(zhì)的變化及含氧官能團(tuán)對吸附能力的貢獻(xiàn),通過比較Chem-MnO_x和BioMnO_x對重金屬的吸附差異,評價生物錳氧化物去除重金...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 自然界中錳的存在形態(tài)
    1.2 錳的微生物氧化研究概況
        1.2.1 錳氧化微生物及模式菌株
        1.2.2 微生物氧化Mn(Ⅱ)的生物學(xué)意義
        1.2.3 生物錳氧化物的形成機(jī)制
    1.3 生物錳氧化物的研究進(jìn)展
        1.3.1 生物錳氧化物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 錳氧化物對重金屬氧化和吸附
    1.4 養(yǎng)殖廢水重金屬污染概況
        1.4.1 重金屬來源及其危害
        1.4.2 重金屬污染及去除技術(shù)
    1.5 課題研究目的、意義、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.5.1 課題研究目的及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
2 錳氧化細(xì)菌的篩選與鑒定
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 供試菌株
        2.1.2 主要培養(yǎng)基及試劑
        2.1.3 主要儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 錳氧化菌株篩選與鑒定
        2.2.2 錳氧化菌株形態(tài)觀察
        2.2.3 錳氧化菌株最佳生長pH
        2.2.4 錳對菌株生長的影響
        2.2.5 菌株Mn氧化活性測定
        2.2.6 細(xì)菌錳氧化影響因素
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 菌株的篩選與鑒定
        2.3.2 錳氧化菌形態(tài)觀察
        2.3.3 菌株最適生長pH及錳最小抑制濃度
        2.3.4 菌株生長曲線
        2.3.5 初始錳濃度對菌株生長及錳氧化的影響
        2.3.6 培養(yǎng)時間對菌株錳氧化的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 生物氧化錳和化學(xué)氧化錳的制備與表征
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種
        3.1.2 主要培養(yǎng)基及試劑
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 錳氧化菌株形態(tài)觀察
        3.2.2 錳氧化物的制備
        3.2.3 錳氧化物的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 錳氧化菌形態(tài)觀察
        3.3.2 XRD
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 掃描電鏡+能譜分析
        3.3.5 透射電鏡
        3.3.6 比表面及孔徑分布
        3.3.7 X射線光電子能譜分析
    3.4 本章小結(jié)
4 錳氧化物對重金屬的吸附
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.1 吸附材料
        4.1.2 主要試劑
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 錳氧化化物對重金屬的吸附
        4.2.2 重金屬的測定方法
        4.2.3 錳氧化物樣品的表征
        4.2.4 掩蔽錳氧化物羥基官能團(tuán)后對重金屬的去除
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 錳氧化物對重金屬的吸附影響因素
        4.3.2 錳氧化物對重金屬的等溫吸附特性
        4.3.3 錳氧化物對重金屬的吸附動力學(xué)特征
        4.3.4 吸附重金屬前后錳氧化物結(jié)構(gòu)變化
        4.3.5 羥基官能團(tuán)對生物錳氧化物吸附重金屬的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 錳氧化物對沼液的重金屬去除
    5.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)用沼液
        5.1.2 吸附材料
        5.1.3 主要試劑
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 沼液重金屬去除
        5.2.2 吸附前后沼液理化性質(zhì)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 錳氧化物投加量對沼液中金屬去除效果的影響
        5.3.2 反應(yīng)時間對沼液重金屬去除效果的影響
        5.3.3 反應(yīng)溫度對沼液重金屬去除效果的影響
        5.3.4 最佳條件下沼液重金屬去除前后養(yǎng)分保留情況
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間申請專利及發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3740542