土壤重金属（铅、锌）微生物固定化研究
目前，我国部分地区铅锌重金属污染问题较为严重的，其产生的毒性效应严重危害动植物和人类健康，因此开展铅锌污染环境的修复工作刻不容缓。 随着工业化进程的推进，铅锌矿区土壤中铅、锌含量逐年增多，形成高浓度的铅、锌污染。为寻求一种能够对高浓度铅、锌污染土壤进行固化的方法，本研究以海藻酸钠为载体固定硫酸盐还原菌(SRB)和镍-铁双金属纳米粒子(Ni/Fe)，制备了高效固化高浓度铅、锌的固定化活性生物微球(SSNF)，并通过改变Ni/Fe添加量和铅、锌的浓度考察SSNF对高浓度铅、锌废水的去除能力，并结合SEM、FTIR和XRD分析方法探究SSNF对铅、锌的作用机制。然后，通过利用固定化活性生物微球处理含高浓度铅、锌污染的土壤，使用BCR连续提取法测定反应前后的土壤中铅、锌的形态变化，以及浸出毒性实验测定反应前后土壤中铅、锌的浸出浓度变化，考察固定化活性生物微球对土壤中铅、锌的固定化能力。结果表明，固定化活性生物微球对土壤中铅、锌的固化效果良好，土壤中可还原态和残渣态明显增多，铅、锌重金属的浸出浓度较低，SSNF对铅和锌的固定化效率达到较高水平，分别为93.58%和47.02%。SEM分析结果显示，固定化活性生物微球表面结构紧密，可保护SRB免受重金属的毒害作用，保持SRB酶活性；同时，Ni/Fe可以创造适宜SRB生长的厌氧环境，使其可在固定化活性生物微球表面大量生长，Ni/Fe协同促进SRB对铅锌的还原反应。XRD分析结果表明，处理后的重金属转化为稳定的金属硫化物沉淀。以上研究结果均证明固定化活性生物微球对高浓度铅、锌污染土壤具有较高的处理能力。 最后，将固定化活性生物微球应用于含镉离子的模拟污染废水中，考察了Ni/Fe添加量、反应时间、初始镉浓度和pH四个影响因素，并对SSNF微球进行了组成成分优化，研究结果表明SSNF对水体高浓度重金属离子同样具有较高的去除能力。
铅污染;锌污染;硫酸盐还原菌;镍-铁双金属纳米粒子;固化效果;土壤修复;废水净化
长春理工大学
硕士
生物工程
于洪文
2022
中文
X172
2023-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）