土壤重金属生物淋滤修复过程中廉价碳源的筛选研究

在室内模拟实验条件下,重点研究了一步和二步生物淋滤过程中黑曲霉利用各种廉价碳源替代蔗糖产酸修复重金属污染土壤的效果。结果发现,杨树叶、桃树叶、土豆皮去除重金属效果较好。其中杨树叶对冶炼厂土壤中重金属去除率分别为Cu63.5%、Cd100%、Pb16.8%和Zn27%;桃树叶去除效果分别为Cu61.8%、Cd100%、Pb14.6%和Zn28.5%;土豆皮去除效果分别为Cu61%、Cd100%、Pb10.6%和Zn34%。廉价碳源的使用可降低污染土壤生物淋滤修复成本。

异养微生物在金属生物淋滤技术中的应用

生物淋滤技术主要应用于低品位矿石金属选矿、煤气脱硫、废弃物中金属回收和污染介质中金属离子毒性的去除等方面。作为生物淋滤技术中的主体微生物之一,异养微生物可通过其产生的酸性代谢物还原、酸化及络合,提取或者溶解非硫化矿、固体废弃物、污水污泥及土壤中的金属,有助于解决目前的资源短缺问题,还可对污染环境治理提供技术支持,具有重要的理论意义和实践价值。应用于异养微生物淋滤技术中的常见微生物包括细菌(以假单胞菌为主)和真菌(以曲霉菌和青霉菌应用最为广泛)。淋滤过程涉及酸解、络合、还原及碱化等。目前,异养微生物淋滤技术主要应用于生物冶金、固体废弃物处理、污水处理和污染土壤修复等。本文分析了异养微生物金属淋滤过程中的问题,并提出了未来研究的发展方向。

黑曲霉产酸淋滤去除污染土壤中的重金属

研究了利用黑曲霉产酸淋滤去除污染土壤中重金属的生物修复过程.在不同土壤和培养基比(w/v)5%,10%,20%情况下,添加黑曲霉的蔗糖和矿物盐培养基以产生有机酸,淋滤去除污染土壤中重金属.结果表明,一步生物淋滤修复过程中,当固液比为5%、修复时间为7d时,冶炼厂土壤中Cu、Cd、Pb和Zn去除率分别为25.2%,98.3%,30.2%,15.7%;张士灌区污染土壤中Cu、Cd、Pb和Zn去除率分别为27.1%,36.8%,0%,7.6%.二步生物淋滤修复过程中,当固液比为10%、修复时间为9d时,冶炼厂土壤中Cu、Cd、Pb和Zn的去除率分别为67.4%,86%,23.3%和7.6%;张士灌区污染土壤中Cu、Cd、Pb和Zn的去除率分别为55.2%,85.7%,7.8%和18.1%.

低分子量有机酸对氧化亚铁硫杆菌影响

氧化亚铁硫杆菌生物淋滤修复重金属污染土壤研究报道很少,因为该菌对低分子量有机酸敏感。研究6种低分子量有机酸(甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苹果酸和柠檬酸)对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌R2氧化Fe2+的影响,且利用高效液相色谱法测定沈阳冶炼厂和张士灌区重金属污染土壤中低分子量有机酸的浓度。结果表明,6种有机酸对R2氧化能力均具有抑制作用,且抑制顺序为:甲酸>乙酸>丙酸>草酸>苹果酸>柠檬酸。其中R2对甲酸最敏感,甲酸浓度为0.064 mmol/L时,抑制率达到60%;浓度为0.254 mmol/L时,R2氧化Fe2+的能力完全被抑制。液相色谱分析可知,冶炼厂和张士灌区土壤中有机酸的浓度很低,其中草酸含量最高,分别为0.04和0.149 mmol/L。尽管氧化亚铁硫杆菌对低分子量有机酸很敏感,但是试验土壤中低分子量有机酸的浓度远远低于硫杆菌的耐受限度。因此,分离菌株R2有望应用于重金属污染土壤的修复。