硫酸盐还原菌对重金属离子的吸附精要.doc

目 录 中文摘要 3 英文摘要 4 第一章 绪 论 5 1.1 研究背景 5 1.2 胞外聚合物的定义和作用 6 1.3 胞外聚合物的成分和含量 6 1.4 EPS在废水处理中的作用 7 1.5 胞外聚合物研究进展及前景展望 7 第二章 胞外聚合物对金属离子的吸附 8 2.1 概述 8 2.2 吸附机理 9 2.2.1 离子交换机理 9 2.2.2 氧化还原机理 10 2.2.3 表面络合机理 10 2.2.4 酶促机理 11 2.3 影响吸附的因素 11 2.3.1 吸附时间 12 2.3.2 pH值的影响 12 2.3.3 温度的影响 13 2.3.4 EPS用量对吸附的影响 13 2.3.5 金属离子初始浓度的影响 13 2.3.6 共存离子的影响 13 第三章 材料与方法 15 3.1 硫酸盐还原菌的培养 15 3.2 胞外聚合物的提取及分析 15 3.2.1 胞外聚合物的提取方法比较 15 3.2.2 提取方法评价指标 16 3.2.3 胞外聚合物的提取 17 3.2.4 胞外聚合物的分析 18 3.3 金属溶液的准备 20 3.4 吸附实验过程 20 3.4.1 最佳吸附时间确定 20 3.4.2 最佳pH的确定 20 3.4.3 吸附等温线绘制 21 3.4.4 Cu2+与Zn2+的竞争吸附 22 3.5 傅里叶红外线光谱 22 第四章 结果与讨论 24 4.1 胞外聚合物的特点 24 4.2 接触时间对Cu2+与Zn2+吸附的影响 24 4.3 溶液的pH对Cu2+和Zn2+吸附的影响 25 4.4 Cu2+和Zn2+的吸附等温线模型 26 4.5 Cu2+和Zn2+在胞外聚合物上的竞争吸附 29 4.6 吸附前后的胞外聚合物的红外光谱分析 30 结 论 32 致 谢 33 参考文献 34 硫酸盐还原菌EPS 对重金属离子吸附性能研究 摘要：胞外聚合物（Extacellular Polymeric Substances, EPS）是一定环境条件下由细菌、真菌、藻类细胞分泌的高分子聚合物，对重金属具有良好的吸附效果。胞外聚合体覆盖在微生物的表面，填充在各种微生物聚集体内部空隙中，维持各种微生物聚集体的结构和功能的完整性，是决定其表面性质的关键物质。用从硫酸盐还原菌中提取的EPS吸附Cu2+和Zn2+，研究接触时间，溶液初始pH对吸附的影响，得出吸附在12小时达到平衡，吸附量随着pH的升高而升高。绘制Cu2+和Zn2+的吸附等温线，Freundlich和Langmuir吸附模式都可以充分的描述硫酸盐还原菌EPS对Cu2+和Zn2+的吸附。从Langmuir模式中得出硫酸盐还原菌EPS对Cu2+和Zn2+的最大吸附量分别为899.068mg/g EPS和603.5mg/g EPS。研究Cu2+和Zn2+对EPS的竞争吸附，二元金属吸附实验表明对金属离子的亲和性为Zn2+＞Cu2+ 。FTIR分析揭示羧基，胺基和羟基在吸附Cu2+和Zn2+中起主要作用。 关键词：胞外聚合物；生物吸附；硫酸盐还原菌；重金属 AbstractExtacellular polymeric substances (EPS), produced by many microorganisms, such as algae, bacteria, and fungi, play a crucial role in the biosorption of heavy metals. EPS on the microbial cell surface are a major component of microbial aggregates for keeping them together in a three-dimensional matrix. They are a key element for governing the microbial surface characteristics.Sorption of Cu2+ and Zn2+ onto the extracellular polymeric substances (EPS) produced by Sulfate-reducing bacteria（SRB）was investigated for the contact time and the initial pH of the solution. The results showed that the adsorption of balance was arrived at 12 hours and the sorption of Cu2+ and Zn2+ increased with increasi