铅锌离子对黄药降解菌毒性抑制的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sleon001
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随着经济的发展,矿产资源需求量持续增长,矿产资源开发过程中产生大量含重金属与浮选药剂的选矿废水,对环境与生态带来严重的风险与损害。浮选药剂中黄药是最为常见的选矿药剂,一直受到重点关注。本研究针对浮选废水,利用具有黄药降解性能的专效混合菌群,通过黄药降解率、COD、NH3-N的测定,考察铅离子/锌离子对黄药降解菌活性的影响以及黄药降解菌对铅离子/锌离子的耐受阈值;通过脱氢酶、蛋白质、多糖的测定,研究铅离子/锌离子对微生物酶活、胞外多聚物的影响;并通过SEM、FTIR、XPS观察铅离子/锌离子对黄药降解菌微观形态及表面官能团的影响。结果表明:(1)铅离子对黄药降解菌有明显的毒性抑制作用,低浓度的铅离子就可以抑制黄药降解菌的活性,随着铅离子浓度增加,COD和氨氮去除率逐渐下降;脱氢酶的浓度活性越来越低,黄药降解菌EPS(蛋白质和多糖)也开始减少;铅离子10mg/L的时候,黄药降解菌表面大颗粒状菌落减少,表面孔道数增多;当铅离子浓度达到50mg/L的时候,黄药降解菌表面比较密实,孔道基本消失;铅离子能改变菌群结构,使β-变形菌纲明显减少,伯克氏菌和黄单胞杆菌目(Xanthomonadales)大幅减少,铜绿假单胞菌相对含量减少;FT-IR的分析结果显示,铅离子的添加对黄药降解菌表面官能团有明显的影响,超过10mg/L的铅离子对蛋白质中的N-H、酰胺(-CONH-)、糖类中的O-H等均有明显的破坏;XPS的分析结果表明,在铅离子10 mg/L的时候,C-(O,N)的相对含量减少,C=O或O-C-O的相对含量略微增加,HO-C=O和RO-C=O的相对含量则相对稳定;50mg/L的铅离子对黄药降解菌具有很大的毒性抑制,严重破坏了黄药降解菌的表面官能团。(2)随着锌离子浓度增加,氧化还原电位和pH逐渐降低,低浓度的Zn离子对黄药降解菌具有促进作用,5mg/L的锌离子能促进黄药降解菌脱氢酶的活性,使黄药降解菌表面丝状菌的增殖,孔道结构增加,也会促进黄药降解菌分泌大量EPS,蛋白质和多糖含量会明显升;锌离子浓度超过20mg/L时,黄药降解率、COD和NH3-N去除率受到明显的抑制,同时,蛋白质和多糖开始变性,浓度含量降低;在黄药降解菌混合种群中,铜绿假单胞菌(Pseudomonas)起着主要作用,锌离子超过20mg/L时,铜绿假单胞菌(Pseudomonas)受到毒性抑制,丝状菌减少,孔道封闭;FT-IR结果显示,锌离子浓度5mg/L时,能促进黄药降解菌表面官能团的分泌增殖,尤其是蛋白质和多糖的基团,C-(O,N)的相对含量减(4)少,C=O或O-C-O的相对含量略微增加,HO-C=O和RO-C=O的相对含量比较稳定;锌离子浓度50mg/L时,对黄药降解菌毒性抑制增大,黄药降解菌表面官能团受到破坏,C-(O,N)、C=O或O-C-O、HO-C=O和RO-C=O基本没有峰显现。
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