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本实验从德兴铜矿的土样中筛选出一株对Cu2+有较高抗性和高效吸附能力的菌株X4,对菌株的生长条件、菌株的形态特征及生理生化反应进行研究,并对菌株的16SrDNA进行测序;研究单因素对菌株吸附Cu2+的影响,在此基础上通过响应面法对吸附条件进一步优化;然后将菌株固定在改性炭上,制成菌炭复合材料,对含Cu2+废水进行静态处理和动态处理;再通过扫描电镜技术和红外光谱技术对生物吸附材料的吸附机理进行研究;最后利用泥鳅监测改性菌炭复合材料处理过的污水是否对水生生物造成遗传损伤。结果表明:筛选出的菌株X4对Cu2+具有较高的抗性和高效吸附能力,经过形态学鉴定、生理生化反应及16SrDNA测序和系统发育树分析,X4菌株鉴定为节杆菌属(Arthrobacter)的Arthrobacter scleromae。首次提取其16SrDNA序列,并提交到GenBank数据库,获得登录号为KC763970。单因素结果表明,X4菌株对Cu2+吸附的最佳条件为:pH5.0,吸附时间50min,初始浓度100mg·L-1,菌体加入量为0.5mL,吸附温度30℃,转速150r.min-1,菌龄为3d。通过响应面法进一步优化,X4菌株的最佳吸附条件为:菌量为0.71mL、Cu2+浓度为107.85mg-L-1、菌龄为3.53d。采用菌炭固定化材料处理含Cu2+废水,静态实验结果表明,在菌体与改性炭的质量比为1:25,pH为5.0,吸附时间为40min,温度为30℃,转速为150r· min-1,添加量为75g.L-1的条件下,菌炭固定化材料比较适合处理低浓度的Cu2+废水。动态实验的结果表明:在Cu2+浓度为20mg·L-1时通过内径为25mmm的吸附柱,菌炭复合材料为2.5g,流速为3mL·min-1,穿透体积为90mL,;菌炭复合材料为5g,穿透体积为300mL,均达到国家排放标准。通过FTIR分析菌株表面富含-NH、-OH.-C=O、-O=C-NH、-CH2、-CH3等多种活性基团。通过扫描电镜技术观察菌株X4吸附Cu2+后发生变形。最后用含Cu2+废水和用菌炭复合材料处理后的废水饲养泥鳅,并用暴晒7d的自来水作为对照,研究不同时间段泥鳅外周血红细胞微核率的变化,结果显示菌炭复合材料处理含Cu2+废水效果显著。