pH值對(duì)嗜鎘菌吸附Cd2+的影響機(jī)理研究

眭色軍，李麗影，睢晉玲，高曉寧

（大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生，遼寧大連 116605）

pH值對(duì)嗜鎘菌吸附Cd2+的影響機(jī)理研究

眭色軍，李麗影，睢晉玲，高曉寧

（大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生，遼寧大連 116605）

重金屬?lài)?yán)重影響著人類(lèi)的健康，Cd2+的危害性更嚴(yán)重，1955年發(fā)生在日本的“痛痛病”震驚世界，就是鎘的污染所致;調(diào)查顯示目前我國(guó)某些水系的重金屬（包括鎘）已超過(guò)地表水3－4類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。本課題研究了實(shí)驗(yàn)室提供的嗜鎘菌吸附Cd2+過(guò)程的pH值變化對(duì)吸附的影響規(guī)律作了研究，探討了pH值對(duì)吸附的影響機(jī)理。為微生物法處理含Cd2+廢水作了相關(guān)基礎(chǔ)研究［1］。

1 材料與方法

1.1 儀器及材料

SB－JC－2超凈工作臺(tái);TNZ1IR 200/100傅立葉紅外光譜儀;Biofuge stratos Heraeus低溫冷凍離心機(jī);MLS－3020高壓蒸汽滅菌鍋（JAPAN）;THZ－82氣裕恒溫振蕩器;Z－2000原子吸收分光光度計(jì);PHS－2精密酸度計(jì)。嗜鎘菌由實(shí)驗(yàn)室提供，所用培養(yǎng)基及其他化學(xué)藥品均為生物及化學(xué)純。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

pH值對(duì)嗜鎘菌吸附Cd2+影響的研究方法:將一定濃度的菌懸液，植入具有一定Cd2+濃度的培養(yǎng)基中，在一定離子強(qiáng)度下，改變pH值，在28℃恒溫振蕩環(huán)境下培養(yǎng)一定時(shí)間后，用原子吸收法測(cè)定殘余金屬離子的濃度，計(jì)算其吸附率。繪制pH值對(duì)吸附的影響圖;作嗜鎘菌吸附Cd2+前后的紅外譜圖;研究pH值對(duì)吸附的影響機(jī)理。

2 結(jié)果與討論

嗜鎘菌在不同pH值條件下對(duì)鎘離子去除率的影響，如圖1?？梢?jiàn)pH為5～6時(shí)吸附率達(dá)到最大，而后吸附率正常減小。pH值為8時(shí)又突然變大;因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)中的Cd2+在pH值進(jìn)一步增大時(shí)會(huì)出現(xiàn)沉淀。這是由于反應(yīng)Cd2++2OH－=Cd（OH）2的Ksp=3×10－14，實(shí)驗(yàn)條件下，［OH－］=10－6時(shí)已達(dá)到Cd（OH）2的溶度積，這種增大不能反應(yīng)菌的實(shí)際吸附過(guò)程［2］。

圖1 不同pH值對(duì)Cd2+去除率的影響

圖2 嗜鎘菌吸附Cd2+后的紅外光譜

對(duì)比吸附前（略）后嗜鎘菌的紅外譜圖，可見(jiàn)圖2中3422.81cm－1處的羥基吸收峰寬比吸附前略增并紫移;說(shuō)明細(xì)胞壁多糖及蛋白質(zhì)上的羥基與吸附鎘有關(guān)。吸附后沒(méi)有新的譜帶出現(xiàn)，表明Cd并未破壞菌體本身的結(jié)構(gòu)，菌體對(duì)Pb2+的吸附以表面吸附為主，且與胞外聚合物的相關(guān)基團(tuán)，特別是與羥基有關(guān)，而羥基基團(tuán)又與液體的pH值有關(guān)?？梢?jiàn)pH值對(duì)嗜鎘菌吸附Cd2+的影響基理在于細(xì)胞壁多糖及蛋白質(zhì)上的羥基的變化。pH值在5～6是最佳吸附條件。

［1］田超，張園園，邱治國(guó)，等.自然水體生物膜對(duì)銅（Ⅱ）、鎘（Ⅱ）的吸附研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，27（6）: 1020—1023.

［2］趙玉清，陳吉群，邊海濤，等.生物膜的馴化及其對(duì)廢水中鉛離子的吸附［J］.大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，34 （1）:103－106.

O647.3

A

（責(zé)任編輯 劉敏）

1009－315X（2011）03－0332－01

2010－04－02;最后

2010－12－29

大連民族學(xué)院太陽(yáng)鳥(niǎo)計(jì)劃資助項(xiàng)目（2009026）。

指導(dǎo)教師:趙玉清（1949－），女，吉林舒蘭人，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事生物無(wú)機(jī)與環(huán)境化學(xué)研究。