耐砷芽孢杆菌对As^3+的吸附性能与机制研究

作     者：麻淳雅 朱健 汤思敏 王玉竹 李心怡 王沛颖 姚璐 王平 刘志明 MA Chunya;ZHU Jian;TANG Simin;WANG Yuzhu;LI Xinyi;WANG Peiying;YAO Lu;WANG Ping;LIU Zhiming

作者机构：中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004 稻米品质安全控制湖南省工程实验室长沙410004 湖南省水利水电勘测设计研究总院长沙410004 

基　　金：国家重点研发计划(No.2016YFD0800805-4) 国家自然科学基金(No.21707169) 湖南省重点研发计划项目(No.2017SK2273,2019SK2191) 湖南省高校创新平台开放基金项目(No.19K107) 湖南省教育厅科学研究一般项目(No.19C1900) 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2020年第40卷第8期

页      码：2758-2770页

摘      要：为了给砷污染水体的微生物修复提供理想材料和必要的理论依据,从湖南某矿区筛选分离得到一株高耐砷菌株,利用16S rDNA基因测序分析对其进行鉴定.同时,采用单因素试验研究了耐性菌吸附As^3+的影响因素及规律,通过研究等温吸附属性、吸附动力学和热力学属性,分析亚细胞赋存特性,并结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等技术手段,初步探讨了吸附发生的可能机理.结果表明,通过形态学、生理生化及分子鉴定,初步鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),命名为Bacillus sp. strain AsT4.该菌株固体平板培养对砷的耐受阈值为40 mmol·L^-1;菌株最适生长条件为温度35℃、pH=7.0、NaCl浓度5 g·L^-1、转速180 r·min^-1;芽孢杆菌湿菌体吸附As^3+的优化条件为:温度35℃,溶液pH=6.0,培养时间36 h,As^3+初始浓度10 mg·L^-1,菌量1.5 mL,此条件下的去除率为69.3%.干菌体吸附As^3+的优化条件为:温度35℃,pH=7.0,吸附时间90 min,As^3+初始浓度10 mg·L^-1,投加量0.5 g·L^-1,此条件下的吸附率为72.8%.无论是湿菌体还是干菌体,Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学方程能更好地描述耐砷芽孢杆菌AsT4对As^3+的吸附过程,并且是自发、墒增的吸热过程.耐性菌对As^3+的生物吸附和累积以胞内累积和细胞壁富集为主,菌粉表面的羧基、羟基、胺基等活性基团可能在吸附过程中起主要作用.

主 题 词：As^3+ 吸附 芽孢杆菌 亚细胞 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13671/j.hjkxxb.2020.0121

馆 藏 号：203956319...