嗜(耐)酸性硫还原菌的分离鉴定及硫还原特性研究【字数:7067】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料和仪器 2
1.1.1实验材料2
1.1.2实验仪器3
1.2实验方法3
1.2.1硫还原菌群的驯化3
1.2.2硫还原单菌的分离3
1.2.3硫还原单菌的鉴定4
1.2.4硫还原菌的生理生化实验4
1.2.5 pH对NAU16菌硫还原能力的影响5
1.2.6温度对NAU16菌硫还原能力的影响5
1.2.7不同电子供体对NAU16菌硫还原能力的影响5
2结果与分析5
2.1筛选分离的结果5
2.2形态学鉴定5
2.3分子生物学鉴定7
2.4菌株的生理生化实验8
2.5 pH对NAU16菌硫还原能力的影响8
2.6温度对NAU16菌硫还原能力的影响8
2.7不同电子供体对NAU16菌硫还原能力的影响9
3讨论9
3.1菌种的分离、鉴定和生理生化实验9
3.2 pH对NAU16菌硫还原能力的影响10
3.3温度对NAU16菌硫还原能力的影响10
3.4不同电子供体对NAU16菌硫还原能力的影响10
致谢10
参考文献10
嗜(耐)酸性硫还原菌的分离、鉴定及硫还原特性研究
引言
引言
硫是地球上最丰富的元素之一,硫元素主要以硫离子 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072$
金属元素的方式储存在沉积物或者矿石之中(7800×1018 g)或以硫酸盐的形式储存在海水中((1280×1018 g))[1]。硫元素有不同的形态,可以通过化学或者生物的方法交换各个价位,以下是硫的循环(图1)一个简单的图表。
图11 硫循环示意图
硫循环包括了氧化和还原过程,当硫的氧化还原不平衡时,会产生硫、硫化铁或硫化氢等中间代谢产物[2]。硫的歧化反应是在微生物的作用下能同时氧化还原成硫酸盐和硫化物并释放能量[3],硫循环中的微生物,尤其是硫酸盐还原菌和硫化物氧化菌在环境中和工业生产中起着非常重要的作用。同时,重金属的硫化物沉淀是湿法制矿中的重要过程,同时也是工业上去除废水中重金属的一种广泛方法。硫化物去除重金属,不仅能去除的更快更彻底,还能选择性的去除相应重金属。所以,极端性情况下产生的硫化物拓宽了可处理的环境问题的范围。用极端微生物方法来沉淀处理一些工业排放废水中的重金属,如,铜、锌、镍、铅、镉等,都有良好的效果。在美国,估计约有16000km长的河流和11700hm2积水表面积要受到AMD的严重影响。在我国,矿山废水的年排放总量大约为36亿吨,占全国工业废水总排放量的10%左右,而处理率仅为4.28%。有资料表明,我国北方岩溶地区的煤、铁矿山每年外排矿坑水12亿吨,其中未经妥善处理直接排放量约占70%;江西等地多金属矿床,排放酸性矿坑水造成河水污染,鱼虾绝迹,水草不生,25公里长河道的河水不能饮用的现象也屡有报道[4]。相比较物理分离化学沉淀的工作量大成本贵等缺点,生物处理具有可再利用成本低廉等优点,在重金属去除上具有广阔的前景和发展空间。生物处理去除重金属的方式有生物吸收,细胞内摄取,生物富集,生物还原氧化和甲基化挥发等多种途径[5,6,7]。同时生物处理过程中涉及的光合作用、脱硝作用、加氨作用等能除去废水中的酸度,使出水的pH值呈碱性[8,9,10]。
近些年来,通过硫酸盐还原菌(SRB)将硫酸盐还原成硫化氢,沉淀重金属成为一大趋势[11,12]。在微生物的作用下不仅能产生硫化氢去除重金属,还能调节出水的pH在碱性(反应1)。硫酸盐还原菌能处理酸性矿山废水(AMD)污染的地下和地表水[13]。但是硫酸盐还原菌在工程应用上也有一定的缺陷,嗜酸性不强,使用的有机碳源过高,并且在氧化还原过程中消耗不完全堆积,有毒害,并且出水COD会超标。有报道发现硫具有还原的可能性[14],并且硫还原菌研究的历史短,国内外研究的学者并不多,菌的细节都没有展开比较详细的研究。故本课题在此研究背景的基础上,筛选出耐酸性硫还原菌(S0RB)将硫还原成硫化氢。硫还原菌相较于硫酸盐还原菌,还原所需电子是后者的四分之一,需要的成本更加低廉(反应2)[15]。利用氢气或有机质作为电子供体,硫作为电子受体的微生物分布在细菌和古菌界,并且绝大多数是噬热性的古菌,主要集中在热泉、浅滩和地下深海中等[14],国内外也成功分离出了硫还原菌[16,17,18]。但是,与此同时,也存在一些问题,硫源的水溶性问题,普通硫粉的水溶性极低,导致硫还原菌的生长受阻[19];硫还原菌绝大多数属于古菌域并且噬热性居多,为菌的筛选分离也造成了一定的难度。所以本课题的目的也是突破的难点之一是从工业污泥中成功分离出耐酸性硫还原菌,并从不同pH值(2.010.0)、不同温度(25℃65℃)、不同电子供体(乙酸、丙酮酸等)方面来分析比较其硫还原特性。
1 材料与方法
1.1 实验材料和仪器
1.1.1 实验材料
①活性污泥:使用来自无锡芦村污水处理厂的污泥。
②试剂: 硫粉(AR),无机盐(AR),乙酸(AR)
③培养基类型及各成分:
培养基(g/L):KH 2 PO 4(0.41);NaHPO 4 2H 2 O(0.53);NH 4 Cl(0.3); NaCl(0.3); MgCl 6 H 2 O(0.1);CaCl 2 2 H 2 O(0.11);酵母提取物(0.1);酸微量元素(1mL);碱微量元素(1mL);维他命(0.2mL)[15];硫粉(25mM);乙酸(5mM)。
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/zyyhj/560930.html