全 文 ：生_；；i《茎—型堂!!塑堡!旦箜!!鲞蔓!塑(篁第53期)—— EcoL00IcscIENcEFeb．，2004，23(1)：35～37
红螺菌吸附铜的动力学与脱附研究
黄富荣，尹 华+，彭 辉，刘慧璇(暨南大学环境工程系，广州510632)
【摘要】 研究了红螺菌(R^Ddb印护洳·m)对cu2+的吸附动力学行为，在一定的条件下，吸附在45min达到平衡，吸附
平衡时最大吸附量为48．23mg·g-1。应用准一级和准二级反应动力学模型进行数据分析，结果表明菌体对cu2+的吸附符
合准二级动力学模型。比较分析了多种脱附剂对菌体脱附，EDTA和柠檬酸是较有效的洗脱剂，脱附率分别为86．4％、
66．9％；无机酸及无机盐对菌体的脱附效果很差，脱附率在20％左右。x．射线衍射分析表明，菌体吸附Cu2+后没有形成
新晶相，并且菌体部分晶相转变为非晶相。
关键词：红螺菌：吸附动力学：脱附；X．射线衍射
中图分类号：s172 文献标识码：A一 文章编号：1008．8873(2004)0I．035．04
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水中重金属的传统处理方法(如化学沉淀法，离
子交换法，活性炭吸附法，电化学及膜分离法等)在
处理较低浓度的重金属离子废水时，其操作费用和原
材料吸附成本均相对过高。生物吸附法是指利用生物
材料吸附水中的金属或非金属物质，这种方法的优点
是原料来源广泛，如发酵工业或各种活性污泥中可利
用的微生物包括细菌、酵母、真菌和藻类等Il，引。生物
吸附法具有在低浓度下处理重金属效果更高、易操作
等特点，在去除水中重金属方面有广阔的应用前景。
但由于实际废水成分的复杂性，同时对生物吸附机理
的研究不足，未能建立一个较好的过程模型对其进行
模拟，现阶段该项技术尚未能实现工业化大规模应用
14，51。
红螺菌是一类生长在缺氧、富含腐殖质的水域中
可进行光合作用的细菌，易获得，培养成本低，培养
方法简单，繁殖周期短(3d)，对过渡金属有较强抗
性，具有广泛经济价值，可用作饲料、生物肥料，并
广泛用于水产养殖过程的水质净化以及柠檬酸、味精
等高浓度有机废水的处理，亦可吸附回收重金属。但
国内很少有关于红螺菌作为生物吸附剂吸附水中重金
属的研究报道。本文研究了红螺菌对Q11吸附动力学，
以期为工业化应用提供基本的参数及理论依据；并对
吸附后的菌体进行了脱附实验，研究该生物吸附剂的
可解吸性。最后通过x．射线衍射分析菌体吸附Cu2+
前后的变化，初步探讨吸附机理。
1材料与方法
1．1菌种
暨南大学环境工程系微生物实验室保存的一株红
螺菌。
1．2培养基
蛋白胨5g，MgS04·7H200．5g，KH2P040．5g，
FeS040．02g，NaCll5g，定容
至l000mL，pH7．6．8．O。在光照强度为1000lx，29
℃的光照培养箱培养2．3d。
1．3实验方法
1．3．1吸附动力学取500mL浓度为80mg·L。
基金项目：国家自然科学基金项目(50278040)．广东省教育厅“千百十工
程’优秀人才培养基金资助项目(002021)
作者简介：黄富荣(1979一)，男，硕士研究生．研究方向为水污染治
理与控制
·通讯作者
20舛．03-oI‘收稿。20舛_0呻O接受
万方数据
36生态科学
2卷的cu”溶液于2
L烧瓶中，加入一定体积含菌量为1．56g·L“(干重)的菌悬液，用lm01．LdHCl和1mo卜L。
Na0H，调节pH为2．9。不同时问取样，8 Ooor·min。1离心5min，原子吸收分光光度法(AAS)测剩余Cu2+ 浓度。1．3．2吸附剂的解吸将达吸附平衡的菌体0．5g
(湿重)，放入盛有25 mL解吸剂的三角烧瓶中，于30℃、180r·min。摇床上振荡30min，取样子4000
r．mn。离心5 min，AAS法测上清液Cu2+浓度。算出脱附率u 按以下公式计算脱附率u(％)：
=u／Ci
式中C。：解吸后溶液中重金属浓度，mg·L-l；Ci：初
始重金属浓度，mg·L一。1．3．3X．射线衍射
将吸附Cu：．前后的菌体，8000r
·min“离心5 min，冷冻干燥16h，然后研磨200～300
目压片，测
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亚硝酸
160
一 150
譬 皇140
、 一
： 皇130
鐾 耋120
馘 1lO
1OO
199l19921995199619971998
年份Year
图 1 广州市区居民1991．1998年癌症死亡率
Fig1 C蛐∞rmorbHtyforGuang出伽city懈埘enbfrom
199ltol998
盐含量与癌症死亡率的关系，对相应的数据进行回归
分析。其中包括癌症死亡率与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮
的总浓度进行的回归分析；亚硝酸盐氮、硝酸盐氮分
别与相对应的癌症死亡率的回归分析(图2)。
分析结果表明，广州市区居民癌症死亡率与硝酸
盐氮和亚硝酸盐氮的总浓度之间呈正相关关系
(甜=0．7612，P死亡率的逐年递增可能与饮用水源中硝酸盐、亚硝酸
盐含量的增加有一定关系。在此次研究之前，有研究
人员对四川省食管癌高发区和低发区的饮用水进行比
较时也发现，高发区饮水中硝酸盐和亚硝酸盐的含量
O字符均明显高于低发区。差异具有显著性16】。结果
还 表明亚硝酸盐氮和癌症死亡率呈正相关关系
(R2=o．5604，
o·
k
2
＼
o
由l}
U
馘
0．7
20
00
80
60
40
20
00
1 1．3 1．6 1．9
浓度(n毽·L-‘)Con∞nl哪i伽
y=540．57x+74．6
O．15 O．2 O．25
讯攫(f嘴·L-‘)Co∞∞啪ti∞
O．8 1．2 1．6 2
万方数据
万方数据
万方数据
红螺菌吸附铜的动力学与脱附研究
作者： 黄富荣， 尹华， 彭辉， 刘慧璇
作者单位： 暨南大学环境工程系,广州,510632
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2004,23(1)
被引用次数： 4次

参考文献(9条)
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引证文献(4条)
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物学杂志 2009(6)
3.丁雨.陆现彩.陆建军.屠博文.李娟.徐兆文 不同生长阶段氧化亚铁硫杆菌的Cu~(2+)吸附研究[期刊论文]-岩石矿
物学杂志 2009(6)
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