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制革废水中去Cr³⁺优势菌的分离鉴定及去Cr³⁺效果影响因素研究

作　者: 黄水娥
导　师: 杨海君
学　校: 湖南农业大学
专　业: 微生物学
关键词: Cr3+ 微紫青霉菌分离鉴定制革废水
分类号: X794
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

重金属铬对环境会造成极大危害,目前对铬去除的研究主要集中在对Cr6+的去除,对Cr3+去除的研究报道较少。虽然Cr3+的毒性不及Cr6+的百分之一,但是Cr3+的危害也不容忽视,作为一种对人和动物有毒的蛋白凝固剂,如果吸入的氧化铬浓度达0.015-0.033mg/m3,则会引发声音嘶哑,鼻出血,鼻中隔穿孔,鼻粘膜萎缩等疾病,甚至是肺癌。制革工业中,铬盐的有效利用率仅60%左右,其余则以Cr3+的形式残留在废水和污泥中,并在环境和生物体内富集,从而影响生态环境乃至人类健康。因此,开展了制革废水和污泥中去Cr3+优势菌的筛选及其影响因素研究,主要结果如下：1、首次获得一株高效去除Cr3+的微紫青霉菌。从长沙金井制革厂的废水和污泥中筛选到细菌12株,真菌15株；将筛选的菌株分别接种至不同Cr3+浓度的液体培养基,通过逐步提高培养基中的Cr3+浓度,在1.0g/L的Cr3+浓度液体培养基中筛选到4株耐Cr3+能力强的真菌,分别命名为B2,B5,F2,P1。通过耐Cr3+试验,驯化菌的耐Cr3+能力,提高菌的耐Cr3+及去Cr3+性能,筛选到两株高抗Cr3+真菌菌株,编号为B5、F2；通过去Cr3+试验对比显示,菌株B5的去Cr3+率最高,为50%,菌株F2次之,为32%；通过形态学鉴定和ITS序列分析,鉴定出B5为微紫青霉菌(Penicillium janthinellum)。目前微紫青霉菌抗重金属主要集中在抗Cu2+和Zn2+的研究方面,在国内还未见微紫青霉菌抗Cr3+的报道。2、研究了去Cr3+高效菌B5的最适条件。去Cr3+高效菌B5的生长曲线表明,摇床培养的前3d为菌株B5的调整期,第3-4d是对数生长期,第4-6d是稳定生长期,第6d后进入衰亡期。研究微紫青霉菌B5去Cr3+的影响因子可知,B5的去Cr3+率与溶液中Cr3+的初始浓度成反比,其去Cr3+的最适宜温度在25-30℃之间,最适宜pH为7-8。在最适条件下,当Cr3+浓度低于0.4g/L时,B5去Cr3+率高于92%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-21
  1.1 Cr~(3+)的来源及其危害  11-12
  1.2 废水中Cr~(3+)去除的研究进展  12-20
    1.2.1 物理法  12-15
    1.2.2 化学法  15-18
      1.2.2.1 碱沉淀循环利用法  15-16
      1.2.2.2 絮凝沉淀法  16-17
      1.2.2.3 娃铁电极分离絮凝后再加碱沉淀法  17
      1.2.2.4 萃取法  17-18
      1.2.2.5 电解法  18
    1.2.3 生物法  18-20
  1.3 研究目的与意义  20-21
第二章去Cr~(3+)优势菌株的分离与筛选  21-28
  2.1 试验材料、仪器、试剂  21-22
    2.1.1 试验材料  21
    2.1.2 试验仪器  21-22
    2.1.3 试验试剂  22
  2.2 培养基的制备  22
    2.2.1 筛选细菌用牛肉膏蛋白胨培养基  22
    2.2.2 筛选真菌用PDA  22
  2.3 Cr~(3+)浓度的测定  22-24
    2.3.1 Cr~(3+)浓度的测定原理  22-23
    2.3.2 二苯碳酰二肼分光光度法所用试剂  23
    2.3.3 标准曲线  23
    2.3.4 消解  23
    2.3.5 高锰酸钾氧化Cr~(3+)  23-24
    2.3.6 实际样品中Cr~(3+)的测定  24
  2.4 富集培养  24-25
    2.4.1 菌悬液的配制  24
    2.4.2 水样稀释  24
    2.4.3 分离纯化  24-25
    2.4.4 孢子悬浮液的制备  25
    2.4.5 耐Cr~(3+)试验  25
    2.4.6 去Cr~(3+)优势菌的筛选  25
  2.5 试验结果  25-27
    2.5.1 Cr~(6+)吸光度的标准曲线的绘制  25-26
    2.5.2 菌的分离纯化  26
    2.5.3 菌的驯化  26
    2.5.4 去Cr~(3+)优势菌的筛选结果  26-27
  2.6 讨论  27-28
第三章菌株的形态及分子生物学鉴定  28-35
  3.1 仪器和试剂  28
    3.1.1 试验仪器  28
    3.1.2 试验试剂  28
  3.2 形态学鉴定  28-29
    3.2.1 荧光显微镜观察  28-29
    3.2.2 扫描电镜观察  29
  3.3 分子生物学鉴定  29-32
    3.3.1 试剂配制  29-30
    3.3.2 基因组DNA的提取  30
    3.3.3 制胶  30-31
    3.3.4 点样  31
    3.3.5 电泳  31
    3.3.6 照相  31
    3.3.7 PCR扩增  31-32
    3.3.8 扩增产物的序列测定与数据处理  32
  3.4 结果与分析  32-34
    3.4.1 形态学鉴定结果  32
    3.4.2 分子生物学鉴定结果  32-34
  3.5 讨论  34-35
第四章菌株B5去Cr~(3+)效果的影响因素分析  35-43
  4.1 生长曲线  35
  4.2 菌株B5去Cr~(3+)的影响因素  35-36
    4.2.1 不同碳源对菌株B5生长的影响  35
    4.2.2 不同氮源对菌株B5生长的影响  35-36
    4.2.3 Cr~(3+)初始浓度对菌株B5去Cr~(3+)效果的影响  36
    4.2.4 温度对菌株B5去Cr~(3+)效果的影响  36
    4.2.5 pH对菌株B5去Cr~(3+)效果的影响  36
  4.3 去Cr~(3+)前后菌株B5的形态特征比较  36
  4.4 结果与分析  36-42
    4.4.1 生长曲线  36-38
    4.4.2 不同碳源对菌株B5生长的影响  38
    4.4.3 不同氮源对菌株B5生长的影响  38
    4.4.4 Cr~(3+)初始浓度对菌株去Cr~(3+)效果的影响  38-40
    4.4.5 温度对菌株B5去Cr~(3+)效果的影响  40-41
    4.4.6 pH对菌株B5去Cr~(3+)效果的影响  41-42
    4.4.7 去Cr~(3+)前后菌株B5的形态特征比较  42
  4.5 讨论  42-43
第五章结论与展望  43-45
  5.1 结论  43-44
  5.2 展望  44-45
参考文献  45-51
致谢  51-52
作者简介  52

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