论文总字数：11475字

摘 要

随着工业发展，重金属污染已经成为生活中不可忽视的问题。由于生物技术的发展，微生物去除重金属的方法成为了去除重金属污染的一个新的领域。对比传统的化学去除，微生物去除具有高速，高选择性等特点而且不会造成重复污染对环境更友好。

本文设计利用芽孢杆菌降解水中的重金属实验，利用微生物对重金属的吸附效果探讨了微生物降解重金属锌的优化条件。实验将微生物在培养基中活化然后加入一定浓度的ZnCl₂溶液,在不同时刻取样测量培养基中Z浓度，从而测出去除率。利用控制变量法优化条件。涉及到的优化条件有温度、pH值、初始Z浓度、细胞接种量对菌株生长的影响。在最优条件下重金属锌去除率达到90%以上，实验表明微生物对于重金属锌具有良好的吸附效果，具有广泛的应用前景。

关键词：芽孢杆菌重金属锌优化条件

Abstract

With industrial development,heavy metal pollution has become an ignored problem.Due to the development of biotechnology,microorganism removal of heavy metals in the removal of heavy metal pollution has become a new field.Compared to traditional chemical removal,microbial removal has high speed,and high selectivity and will not cause secondary pollution to the environment friendly.

This design using Bacillus Degradation of heavy metals in experiments discusses microbial degradation of heavy metals Zn optimal conditions for the use of microbial adsorption of heavy metal.Experiments will be activated in the microorganism culture medium then added to a certain concentration of ZnClsolution,measured at different time sampling medium Zn^(2 )concentration,whereby measuring the removal rate.Optimal conditions related to temperature, phvalue,the initial Zn^(2 ) concentration, cell inoculum strains growth.In heavy metal Zn removal under optimal conditions more than 90%,experiments show that microbes for heavy metal zinc has a good adsorption effect,with a wide range of applications.

Key Words：Bacillus，Heavy Metal Zn，Optimal conditions

目录

摘要 2

Abstract 3

第一章文献综述 6

1.1土壤污染问题 6

1.2土壤污染主要修复方法 6

1.2.1化学修复 7

1.2.2植物修复 7

1.2.3微生物修复 7

1.3微生物对重金属的转化与吸附 7

1.3.1微生物对重金属的转化 8

1.3.2微生物对重金属的吸附 8

1.4微生物处理重金属土壤污染研究的内容和意义 8

1.4.1微生物处理重金属土壤污染研究的内容 8

1.4.2微生物处理重金属土壤污染研究的意义 9

1.5微生物处理重金属土壤污染应用前景 9

第二章实验材料与方法 10

2.1实验材料 10

2.1.1主要试剂及仪器 10

2.2实验方法 11

2.2.1干扰及消除 12

2.2.2实验的适用范围 12

2.2.3试剂配制 12

2.2.4实验步骤 12

2.2.5实验计算 13

第三章结果与分析 15

3.1芽孢杆菌的菌落形态 15

3.2重金属锌在溶液中的校准曲线绘制 16

3.3初始锌浓度对去除率影响 17

3.4温度对去除率影响 19

3.5接种量对于去除率的影响 22

第四章结论与展望 25

4.1结论 25

4.2展望 25

参考文献 26

致谢： 28

第一章文献综述

1.1土壤污染问题

大多金属元素都是过渡区元素。金属元素的价态较多，并且化学活性比较高，因此或对自然环境造成较严重影响，多于自然环境的破坏在所难免年来随着生活垃圾的剧增，以及农药和化肥的使用，人类赖以生存的土地遭到严重的重金属污染。由于自然循环作用，被重金属污染的水容易进入农作物。当人们饮用水体或农作物时很容易进入人体。土壤的重金属污染的问题在我国矛盾日益突显，由于金属元素在土壤中难以降解，不容易自己净化。被污染后的土壤会对整个系统造成破坏，更加严重的后果是土壤可能会变成不毛之地由于金属具有较强稳定性，很有可能会被动物摄入而进入食物链中，食物链的递增作用会让金属污染的作用放大。由于工业化的作用，越来越广泛的使用重金属的原因，由重金属造成的环境问题将变得越来越严重，因此去除重金属成了当前环境问题的重中之重。

1.2土壤污染主要修复方法

在微生物被发现不久，就有科学家发现，微生物具有一定的降低重金属毒性的作用，能够将重金属转化成对环境较为无害的形式，或通过生化反应固定重金属，从而达到自然净化的效果，生物修复是通过植物、动物、微生物以及藻类在内的新兴的生物环境治理方法，是替代传统物理化学修复的主要方法

1.2.1化学修复

化学修复是指利用化学试剂与土壤中的重金属发生化学反应，从而达到降解重金属或降低重金属毒性的技术。当前大部分的化学修复土壤重金属污染的方法还处于实验初级阶段，现在还难以直接运用到工业生产。因此，目前化学修复法还处于继续研究更高效更加环保的降解重金属方式。但是化学修复方法由于各种原因并未实现重大突破。在实际应用中海英针对具体情况，进行大量研究，制定切实可行的治理方案

1.2.2植物修复

植物修复是利用自然中存在的植物使对环境具有危害的物质转化为低毒性低危害的物质的技术的总称植物可对被重金属污染的土壤进行生化反应，将重金属挥发，生态系统中具有毒性的物质被植物净化。某些植物的生物特性能够吸收或吸附重金属并实现收集作用。通过种植该种植物能够吸收土壤中的重金属元素，并且对该重金属进行收集。多次种植该植物就可以达到减少土壤中重金属，降低重金属危害的作用。

1.2.3微生物修复

微生物技术作为全新技术受到越来越多科学家关注。重金属锌在低浓度下可以被去除；对于外界环境的要求不高；可达到吸附并回收重金属的作用；吸附剂容易再生回收利用等微生物展示技术是目前的一个重要研究领域，它是通过基因技术将重金属与微生物表达出的肽或蛋白结合在微生物细胞膜表面，从而达到对于重金属的吸附与降解。

1.3微生物对重金属的转化与吸附

土壤中具有某些微生物，而这些微生物能够消除重金属污染。通过研究这些微生物的生化反应，从而研制出具有可用于工业生产的微生物降解有害重金属技术。微生物可通过积聚、转变、凝絮沉积、吸附等作用去除或减少有害重金属的危害

1.3.1微生物对重金属的转化

生物转化是利用具有生物活性的微生物在细胞内通过酶的催化伴随着能量消耗而进行的转化作用。其中部分能量被用为较缓慢的生物作用，之后积累在细胞的原生质中；另外部分通过生化反应作用从而降低重金属毒性通过这些作用，重金属的毒性能够被有效降低。总结而言，微生物转有以下几种方式降低重金属的毒性

(1)通过主动积累或被动吸收作用将有毒金属变成毒性较低的相。

请支付后下载全文，论文总字数：11475字