好氧型微生物对锶、铯的吸附研究

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全球核能应用产生的大量废弃放射性核素的累积急待解决,生物吸附法以其原料来源丰富,成本低,无二次污染成为处理该类低放废水的优选方法,是国内外研究的热点内容,具有广阔的发展前途和应用前景。   本文利用两种微生物(面包酵母菌、枯草芽孢杆菌),先对培养出的菌体进行生长曲线测定和耐受性分析,后用以去除含锶、铯的废水,讨论了在不同影响因素下菌体的吸附效能。最后对吸附平衡、吸附动力学和吸附机理进行了探讨。   面包酵母菌和枯草芽孢杆菌对锶离子都有较好的耐受性。溶液pH、菌体加入量、金属离子初始浓度、吸附温度、吸附时间、共存金属离子都会影响吸附量和吸附率。吸附率与Sr2+初始浓度呈负相关,与菌体加入量、吸附时间大体呈正相关,存在最佳pH范围和最佳吸附温度。两种微生物及所构成的菌群对Sr2+、Cs+的吸附进程相似。吸附进程可以分为两个阶段,第一阶段为发生在细胞表面的被动吸附,吸附非常迅速,10 min左右将近平衡。第二阶段是向细胞内转移,此过程要依赖细胞代谢,过程十分缓慢,随着吸附时间的延长,吸附的充分反应,接近平衡。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程进行描述(R2=0.9999)。面包酵母对Sr2+、Cs+的吸附主要是单分子层吸附,吸附平衡用Langmuir方程模拟较好。枯草芽孢杆菌对Sr2+的吸附平衡更符合Freundlich等温模型,对Cs+的吸附更符合Langmuir等温模型。面包酵母菌和枯草芽孢杆菌所构成的菌群对Sr2+的吸附Langmuir等温方程拟合效果较Freundlich等温方程更优。IR和SEM分析表明吸附的过程没有破坏菌体结构。-OH、N-H2和酰胺在吸附过程中起重要作用,吸附过程中有共价/配位键形成。EDS分析表面菌体确实吸附了金属离子。Zeta电位分析证明吸附过程中存在静电吸引作用。另外吸附过程中溶液pH的变化说明吸附过程中还存在离子交换。
其他文献
珙桐(Davidia involucrate Baill)系我国特有的单型属植物,是第三纪古热带植物区系孑遗种,被列为国家一级保护植物,为世界著名的观赏木本植物,在植物系统发育和地史变迁上具