多孔材料与工程菌结合处理重金属废水的研究
纵观人类文明，重金属的使用已有上千年的历史，它为人类的发展做出了重大贡献。然而随着工业革命的开始，矿山开采、金属冶炼、机械加工、化工生产和农药化肥等活动加剧了重金属在环境中的富集。各国都开展了对重金属处理的研究，随着基因工程技术的发展，国内外许多科学家都希望能找到一类能高效富集重金属，且不会对环境造成二次损害的工程菌。
二十世纪九十年代金属硫蛋白(MT)的转基因成果显著，本课题正是运用生物工程技术，并根据枣树具有抗逆性强的特点，克隆了具有结合重金属能力的枣树金属硫蛋白基因(ZJ-MT)，将外源枣树金属硫蛋白基因连接到能够在原核生物中表达蛋白质的载体、将含有枣树金属硫蛋白基因的载体转入大肠杆菌，构建基因工程菌。在确定能够稳定表达蛋白质的基础上，进一步研究工程菌螯合重金属的种类、能力，以及处理污水中重金属的技术手段。为工业处理重金属废水提供依据。
本研究立足本土，针对山西省重金属污染废水主要为含镉、铜、铅等离子，运用多孔材料的吸附性和枣金属硫蛋白对重金属的螯合性能，将二者分别做了研究，并联合他们的优势，将他们做了结合，比较联合后去除效果与他们单独去除效果的差别。在对多孔材料进行研究的时候，还做了一些迁移动力学的研究，给出了一维数学模型，并对模型进行了求解。该模型对我们了解多孔材料对重金属的吸附机理和过程都具有重要意义。实验后我们发现，多孔介质活性炭和工程菌联合的去除效果非常理想，对铅和镉的去除率能够达到95％以上，比单独运用吸附和工程菌去除重金属效率都有了很大的提升。
本研究是基于前人试验的基础，将多孔材料的吸附性与工程菌对重金属的螯合性相结合，运用于废水中重金属的处理。它有几个明显的优势:
(1)工程菌在多孔材料上附着，利于回收清理;
(2)工程菌在多孔材料上附着，可以实现操作的连续性;
(3)减少二次污染，利于工程化管理。
多孔材料;工程菌;重金属污染;废水处理
太原理工大学
硕士
环境科学与工程
马青兰
2013
中文
X703.5
71
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）