鐵氧化菌的耐砷性能及除砷特征
發(fā)布時間：2021-10-17 19:44
世界上很多國家和地區(qū)都分布有高砷地下水。在缺少替代水源的情況下，當?shù)鼐用耖L期飲用高砷地下水，將帶來很大的健康隱患。為保證這些地區(qū)居民的飲用水安全，必須先對高砷水進行處理。生物修復(fù)法是目前除砷領(lǐng)域研究的熱點之一，而大量耐砷微生物的發(fā)現(xiàn)和耐砷機理研究又為生物法除砷的發(fā)展提供了新的思路。本文分別選取了好氧鐵氧化菌GE-1和厭氧鐵氧化菌Strain 2002作為研究對象，利用室內(nèi)實驗研究了這兩種菌的Fe（Ⅱ）氧化能力和耐砷性能，探討了Fe（Ⅱ）氧化、鐵沉降原因及耐砷機理。在此基礎(chǔ)上，初步試驗了這兩種菌的除砷效果，并研究了菌存在對菱鐵礦除砷系統(tǒng)的影響。好氧鐵氧化菌GE-1分離自浸泡生銹鐵絲的自來水，屬于假單胞菌。單菌體為無色桿狀菌，長為1-5μm。GE-1生長升高環(huán)境pH，并分泌出大量胞外酶，都有助于Fe（Ⅱ）的氧化和鐵的沉降，最終生成結(jié)晶度較低的水鐵礦。GE-1有很大的耐砷潛力，在As（Ⅲ/Ⅴ）濃度高達100 mg/L的水環(huán)境中依然能正常生長。厭氧鐵氧化菌Strain 2002是前人從淡水湖沉積物中分離出的。單菌體為無孢子、有鞭毛的桿狀菌，長為1-4μm。Strain 2002還原硝酸鹽時，能...
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：111 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
基于能還原砷酸鹽或氧化亞砷酸鹽的古細菌和細菌域的16SrDNA系統(tǒng)進化多樣性（Oremland&Stolz,2005）
、氧化和沉淀或還原和溶解，與鐵發(fā)生相互作用，從而促進鐵在自然界中環(huán)。可以使 Fe(II)氧化、聚集鐵的氧化物、還原 Fe(III)的細菌一般被稱為鐵。能使Fe(II)氧化或能聚集鐵氧化物的鐵細菌一般有兩類：嗜酸類菌和中性菌（Krumbein, 1983）。這兩類菌都會直接或間接的導(dǎo)致 Fe(II)氧化，一般被鐵氧化菌。圖 1-2 顯示的是 Fe(II)的氧化與環(huán)境 pH 值的關(guān)系，可以看出，生物氧化只發(fā)生在pH 4.5以下的環(huán)境中，因此，嗜酸細菌是唯一能直接將Fe化為 Fe(III)的細菌群體，主要通過產(chǎn)生酶或其他專一性因子來催化 Fe(II)的。在 pH 中性條件下，F(xiàn)e(II)氧化為 Fe(III)主要依靠化學(xué)作用，但是有微生在的條件下，微生物可能會分泌有反應(yīng)活性的小分子代謝物與 Fe(II)反應(yīng)，變環(huán)境 pH，從而間接促進 Fe(II)的氧化。此外，在酶等生物學(xué)因素相當穩(wěn)情況下，也存在一定程度的生物作用（鮑志戎等，1996）。
本論文的技術(shù)路線圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]銅綠假單胞菌GF31降解土壤中氯氰菊酯的性能研究[J]. 韋軍,劉幽燕,張洪威,李青云,王凱學(xué),許能干. 環(huán)境污染與防治. 2011(10)
[2]兩株假單胞菌對吡啶和喹啉的生物降解(英文)[J]. 易霞,鐘江. 微生物學(xué)報. 2011(08)
[3]城市污水廠活性污泥強化自養(yǎng)反硝化菌研究[J]. 常玉梅,楊琦,郝春博,尚海濤,姜體勝. 環(huán)境科學(xué). 2011(04)
[4]水鐵礦的結(jié)構(gòu)、組成及環(huán)境地球化學(xué)行為[J]. 王小明,楊凱光,孫世發(fā),徐劍,李耀光,劉凡,馮雄漢. 地學(xué)前緣. 2011(02)
[5]微生物鐵氧化作用對砷遷移轉(zhuǎn)化的影響[J]. 王兆蘇,王新軍,陳學(xué)萍,朱永官. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[6]亞鐵厭氧微生物氧化及其在環(huán)境污染修復(fù)中的作用機制[J]. 沈東升,李文兵,姚俊,陶萍萍,唐夢齡. 浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2011(01)
[7]天然磁鐵礦吸附-電感耦合等離子體質(zhì)譜測定砷[J]. 劉春華,郭華明,鄭偉,李媛. 分析化學(xué). 2011(01)
[8]抗砷性微生物及其抗砷分子機制研究進展[J]. 蔡林,王革嬌. 微生物學(xué)通報. 2009(08)
[9]氧化-混凝法去除水中As（Ⅲ）的研究進展[J]. 關(guān)小紅,李修華,姜利,董浩然,馬軍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2009(08)
[10]假單胞菌產(chǎn)生鐵氧化酶條件的研究[J]. 許旭萍,楊冠彬,王芳,李敏. 微生物學(xué)雜志. 2009(04)
本文編號：3442318
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：111 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
基于能還原砷酸鹽或氧化亞砷酸鹽的古細菌和細菌域的16SrDNA系統(tǒng)進化多樣性（Oremland&Stolz,2005）
、氧化和沉淀或還原和溶解，與鐵發(fā)生相互作用，從而促進鐵在自然界中環(huán)。可以使 Fe(II)氧化、聚集鐵的氧化物、還原 Fe(III)的細菌一般被稱為鐵。能使Fe(II)氧化或能聚集鐵氧化物的鐵細菌一般有兩類：嗜酸類菌和中性菌（Krumbein, 1983）。這兩類菌都會直接或間接的導(dǎo)致 Fe(II)氧化，一般被鐵氧化菌。圖 1-2 顯示的是 Fe(II)的氧化與環(huán)境 pH 值的關(guān)系，可以看出，生物氧化只發(fā)生在pH 4.5以下的環(huán)境中，因此，嗜酸細菌是唯一能直接將Fe化為 Fe(III)的細菌群體，主要通過產(chǎn)生酶或其他專一性因子來催化 Fe(II)的。在 pH 中性條件下，F(xiàn)e(II)氧化為 Fe(III)主要依靠化學(xué)作用，但是有微生在的條件下，微生物可能會分泌有反應(yīng)活性的小分子代謝物與 Fe(II)反應(yīng)，變環(huán)境 pH，從而間接促進 Fe(II)的氧化。此外，在酶等生物學(xué)因素相當穩(wěn)情況下，也存在一定程度的生物作用（鮑志戎等，1996）。
本論文的技術(shù)路線圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]銅綠假單胞菌GF31降解土壤中氯氰菊酯的性能研究[J]. 韋軍,劉幽燕,張洪威,李青云,王凱學(xué),許能干. 環(huán)境污染與防治. 2011(10)
[2]兩株假單胞菌對吡啶和喹啉的生物降解(英文)[J]. 易霞,鐘江. 微生物學(xué)報. 2011(08)
[3]城市污水廠活性污泥強化自養(yǎng)反硝化菌研究[J]. 常玉梅,楊琦,郝春博,尚海濤,姜體勝. 環(huán)境科學(xué). 2011(04)
[4]水鐵礦的結(jié)構(gòu)、組成及環(huán)境地球化學(xué)行為[J]. 王小明,楊凱光,孫世發(fā),徐劍,李耀光,劉凡,馮雄漢. 地學(xué)前緣. 2011(02)
[5]微生物鐵氧化作用對砷遷移轉(zhuǎn)化的影響[J]. 王兆蘇,王新軍,陳學(xué)萍,朱永官. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[6]亞鐵厭氧微生物氧化及其在環(huán)境污染修復(fù)中的作用機制[J]. 沈東升,李文兵,姚俊,陶萍萍,唐夢齡. 浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2011(01)
[7]天然磁鐵礦吸附-電感耦合等離子體質(zhì)譜測定砷[J]. 劉春華,郭華明,鄭偉,李媛. 分析化學(xué). 2011(01)
[8]抗砷性微生物及其抗砷分子機制研究進展[J]. 蔡林,王革嬌. 微生物學(xué)通報. 2009(08)
[9]氧化-混凝法去除水中As（Ⅲ）的研究進展[J]. 關(guān)小紅,李修華,姜利,董浩然,馬軍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2009(08)
[10]假單胞菌產(chǎn)生鐵氧化酶條件的研究[J]. 許旭萍,楊冠彬,王芳,李敏. 微生物學(xué)雜志. 2009(04)
本文編號：3442318
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