Bacillus coagulans BP-2非活性菌株对Cd^(2+)的吸附特性及机理研究

为寻找Cd^(2+)经济、高效、环保的微生物吸附剂,探讨微生物对重金属的吸附特性和机理,从采自韶关大宝山矿区的土壤样品中分离、筛选耐镉功能菌株,以BP-2菌株为研究对象,采用16S r DNA方法对菌株进行了分子鉴定;通过批式试验系统研究了不同环境变量对菌株吸附Cd^(2+)的影响;利用等温吸附模型、动力学模型模拟了吸附过程;采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析手段,探讨了菌株吸附镉的作用机理。结果表明,16S r DNA序列相似性表明该菌株隶属芽孢杆菌属,将其命名为Bacillus coagulans BP-2。当Cd^(2+)初始质量浓度为100 mg·L^(-1),吸附时间为80min,菌株生物量为2.5 g·L^(-1)时,菌株对Cd^(2+)的吸附效果最好,吸附量可达73.26 mg·g^(-1);菌株对Cd^(2+)的吸附过程符合Langmuir等温模型(r^2=0.991 1),最大吸附量为86.19 mg·g^(-1),二级动力学方程(r^2=0.981 4)能够更准确地描绘菌株对Cd^(2+)的吸附过程。XRD分析显示,吸附后在13.3°、39.1°处出现Cd^(2+)的特征峰,说明Cd^(2+)成功被吸附到菌株的表面。FTIR和XPS结果表明Bacillus coagulans BP-2细胞壁上的-OH、-NH和-C=O基团参与了Cd^(2+)的吸附。利用Bacillus coagulans BP-2非活性菌株作为经济、高效、环境友好生物材料能够有效吸附溶液中Cd^(2+)。该研究可为含镉重金属废水的去除提供理论基础和实践依据。

抗锶放线菌的分子鉴定及对Sr^(2+)的吸附效果和初步吸附机理分析

从大亚湾核电站附近水体中分离筛选出一株抗锶放线菌(编号YF-64),研究了该菌株在不同环境参数条件下对锶的吸附效果和初步机理,通过形态和16S rDNA序列相结合的方法对菌株进行了分类鉴定,采用红外光谱(FT-IR)分析技术对菌株吸附前后进行表征,探讨其吸附机制。结果表明,抗锶菌株隶属于天蓝黄链霉菌(基因序列登录号:JF901702),菌株对Sr^(2+)具有较强的吸附效果,根据数据显示,当接触时间为50 min,pH值为6,Sr^(2+)初始浓度为50 mg/L,摇床转速为120 r/min时,该菌株的吸附效果达到最佳为44.29 mg/g;FT-IR结果显示,JF901702菌株对Sr^(2+)的吸附主要是由细胞壁上的羟基,次甲基,羰基起主要吸附作用。由此可知,JF901702菌株可作为经济、高效、环境友好的生物吸附材料进行废水重金属处理。