一株耐As细杆菌对As3+的吸附特征与机理

作者：汤思敏; 朱健; 林晓敏; 周韬; 周灯; 黄超; 王平^*; 焦文清; 梁颖宜

来源：中南林业科技大学学报, 2020, 40(02): 148-155.

DOI：10.14067/j.cnki.1673-923x.2020.02.018

• 3+" name="keyword">As3+
• 细杆菌
• 吸附机制
• 动力学

[目的]评价细杆菌属去除水溶液中As3+的可行性,为As污染的微生物修复提供必要的修复材料和理论依据。[方法]从湖南某矿区筛选分离等得到了一株高耐砷菌株,经过16S rRNA序列分析初步鉴定为细杆菌属Microbacterium,命名为A4,并采用单因素试验优化菌株生长条件,正交试验优化菌株菌粉吸附As3+的条件。通过吸附动力学与等温吸附试验研究菌株菌粉对As3+的吸附特征,并利用SEM-EDX与FTIR分析探讨了该菌株菌粉对As3+的吸附机理。[结果]菌株A4对As3+的耐受阈值为53 mmol/L;菌株A4的最适生长条件为温度30℃、pH值7.0～9.0、NaCl浓度0.25 m/v、转速180 r/min。正交优化试验结果表明:菌粉吸附As3+的最佳条件为菌粉投加量为0.02 g/L、吸附时间为2 h、pH值为8.0和温度为20℃,此条件下菌粉对As3+的吸附量为128 mg/g。Langmuir方程与准一阶动力学方程可被较好的用于描述菌粉对As3+的等温吸附特性与动力学特性,拟合度均达0.99,菌粉对As3+的最大吸附量达114.6 mg/g。SEM-EDX与FTIR分析表明:吸附过程中的主要功能团-COOH、-OH、-NH、-CHO和O-P-O等与As络合,以及As3+在菌粉表面与Mg2+发生了离子交换作用,促进了菌粉对As3+的吸附。[结论]可为未来水体As污染微生物修复提供菌株材料与技术应用思路。

• 单位
  环境科学与工程学院; 中南林业科技大学