【正文】 C) and initial pH (–). The Topt and initial pHopt were 35–40176。 最后感謝我的家人對(duì)我支持，是他們給了我堅(jiān)持不懈的勇氣和毅力。水的 廢水監(jiān)測(cè)分析方法 [S]。 22 參考文獻(xiàn) [1].李新榮，沈德中 .硫酸鹽還原菌的生態(tài)特性及其應(yīng)用 [N].應(yīng)用與環(huán)境射干物學(xué)報(bào)， 1999:10－ 13. [2]Ku. H, J Srgensen, B. B. Microsensor measurements of sulfate reduction and sulfide in pact microbial munities of aerobic biofilm [J]. Appl. Environ. Microbiol 1992, 58:1164－ 1174. [3]馬曉航，賈小明 ，趙宇華，用硫酸鹽還原菌處理重金屬?gòu)U水的研究 [J]，微生物學(xué)雜志， 2021 ,23 ( 1): 3639. [4]韓懷芬，蒲風(fēng)蓮，裘娟萍 .生物法修復(fù)鉻污染土壤的研究［ J］ .能源環(huán)境保護(hù)， 2021， 17(2):7－ 9. 23 [5]王保軍，楊惠芳，李文忠 .真菌還原 Cr（ VI)的研究 [J].微生物學(xué)報(bào)，1998， (2):108－ 113. [6] 李福德 .微生物治理電鍍廢水力一法［ J］ .電鍍與精飾， 2021,24 2):35－ 37. [7]Li F D, Harris B, Urrutia M M, et al. Reduction of Cr( VI )by a consortium of sulfatereducting bacteria (SRBIII) [J]. Applied Environmental Microbiology, 1994, 60(4 5):1525－ 1531. [8]Smith W L, Gadd G M. 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[9]張小里，劉海洪，陳開(kāi)勛等 .硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)規(guī)律的研究 [J]。相比，生物還原法在這方面顯得很有優(yōu)勢(shì)， 本研究采用的用混合硫酸鹽還原菌群 將六價(jià)鉻離子還原成低價(jià)態(tài)的三價(jià)無(wú)毒鉻離子，探討了其在不同溫度和 pH 條件下對(duì)不同濃度的 Cr（ VI） 的還原性能，力求找到耐受性很高的菌群的最佳溫度范圍和 pH 范圍。 鉻作為一處重要的重金屬元素，在將來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)中，必然不將大量應(yīng)用 ，如何解決由此而帶來(lái)的重金屬污染問(wèn)題是當(dāng)前科研的一重大任務(wù)。因此 SRB 去除 Cr(VI)的最適 pH 值是 。有研究報(bào)道指出， SRB 的代謝產(chǎn)物 H2S 一般在中性條 件下與 Cr(VI)反應(yīng)，將 Cr（ VI）還原成 Cr(III)，最后在中性或微堿性的條件下以 Cr(OH)3 或 Cr(III)的形式被微生物吸附去除。 SRB 21 的 pH 生長(zhǎng)范圍很寬 ()，這對(duì)于今后將其應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理是一個(gè)潛在優(yōu)勢(shì)。 5 不同 pH 對(duì) SRB 去除 Cr(VI)的影響 適合的 pH 值是 SRB 正常生長(zhǎng)，有效去除 Cr(VI)的關(guān)鍵。與之對(duì)應(yīng)的是 Cr(VI)的去除率大幅度降低，在 55℃ 時(shí)去除率僅為 % 。 SRB 生長(zhǎng)速率下降直接影響其去除 Cr(VI)的效率。因?yàn)闇囟仁怯绊懠?xì)菌生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素，當(dāng)培養(yǎng)溫度過(guò)低或者過(guò)高時(shí)，細(xì)菌的生長(zhǎng)都會(huì)受到抑制。 Cr(VI) mg/L Cr(VI)去除率（％） 時(shí)間 h 12 24 36 48 60 50 表 Cr(VI) 50 mg/L 36℃ 起始 4 不同培養(yǎng)溫度對(duì) SRB 去除 Cr (VI)的影響 目前已研究發(fā)現(xiàn)的 SRB 中，絕大多數(shù)屬于中溫菌。 Cr(VI) （ mgL1） Cr(VI)去除率（％） 溫 度（ ℃ ） 18 25 28 30 36 38 42 45 48 30 — 40 — 50 — 60 — 707 表 3 優(yōu)化后的 SRB 對(duì) Cr (V I)的去除作用 SRB 處理含鉻廢水的 最適 起始濃度 低于 50mg/L，處理最適溫度范圍和 最適 pH 范圍分別為 30~42℃， ~。但 是溫度進(jìn)一步升高，對(duì)于 SRB 去除 Cr(VI)的影響是非常顯著的， SRB去除 Cr(VI)的效率大大降低，在 55℃ 幾乎失去對(duì) Cr(VI)的去除作用。與之相對(duì)應(yīng)的是，在 36℃ 培養(yǎng) 24h 后， 剩余 Cr(VI)濃度低 于 為 ，去除率最高為% 。當(dāng)溫度高于 45℃ 后， OD 值迅速下降。效果很穩(wěn)定。綜合以上數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論， 在 pH 值是 硫酸鹽還原菌混合菌群 去除 率高 。最高的 OD值 出現(xiàn)在 時(shí)。 結(jié)果與分析 1 不同 pH 條件下 SRB 對(duì) Cr(VI)的去除 如表 所示， pH 生長(zhǎng)范圍很寬 ()，當(dāng) pH 或 pH時(shí)，在 和 時(shí)， PbAc 試紙檢測(cè)不到 H2S, SRB 無(wú)法生長(zhǎng)。記錄數(shù)據(jù)并求得 Cr(VI)去除 18 率。將 EP 管 4000 轉(zhuǎn)離心 10min，后從 EP 管中吸 上清液到 對(duì)應(yīng)的三角瓶。 測(cè) 定處理后剩余 Cr（ VI） 的含量 培養(yǎng) 36h 后 ,取 EP 管 ,100mL 三角瓶各 9 個(gè)，分別編號(hào)為 18℃ ， 25℃ ，28℃ ， 30℃ ， 35℃ ， 38℃ ， 42℃ ， 48℃ ，空白；濃度均標(biāo)為 30mg/L；從輸液瓶中分別取 1ml 溶液到對(duì)應(yīng)編號(hào) EP 管中。 分別接種 5% 硫酸鹽還原菌群溶液。 接種 滅 菌 后 ， 將 所 有 儀 器 移 至 超 凈 臺(tái) 。 不同培養(yǎng)溫度條件下混合菌群 SRB 對(duì) Cr(VI)還原能力影響 儀器準(zhǔn)備，滅菌 將 100ml 輸液瓶 8 個(gè)， 1500ml 三角瓶 1 個(gè)，燒杯，錐形漏斗洗凈，烘干。記錄數(shù)據(jù)并求出 Cr（ VI）去除率。將 EP管 4000 轉(zhuǎn)離心 10min，后從 EP 管中吸 溶液到對(duì)應(yīng)的三角瓶。取 EP 管， 100mL 三角瓶各 10 個(gè)，分 別編號(hào)為 pH=1，2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9，空白；濃度均標(biāo)為 30mg/L；從輸液瓶中分別取 1mL 溶液到對(duì)應(yīng)編號(hào) EP 管中。 分別接種 3％至 5% 硫酸鹽還原菌 群 溶液 ,37℃ 恒溫培養(yǎng)。 接種 滅 菌 后 ， 將 所 有 儀 器 移 至 超 凈 臺(tái) 。 加熱，溶解。 將 100mL 輸液瓶 9 個(gè)， 500mL 三角瓶 11 個(gè)，燒杯，錐形漏斗洗 16 凈， 烘干。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 活菌 在處理含 Cr(VI)廢水中起主導(dǎo)作用 。菌群在 Cr(VI)濃度 50 mg/L以下時(shí)，菌群生長(zhǎng)良好，說(shuō)明混合菌對(duì) Cr(VI)耐受能力強(qiáng)。 當(dāng)培養(yǎng)基中 Cr(VI)濃度為 10~50mg/L的時(shí)候，菌體生長(zhǎng)無(wú)明顯變化。 14 圖 Cr(VI)標(biāo)準(zhǔn)曲線 混合菌群對(duì)不同濃度鉻離子的耐受性的研究 將馴化得 到 的混合菌群以 5％接種于一系列不同 Cr(VI)濃度梯度的培養(yǎng)基中，通過(guò)觀察其菌群的生長(zhǎng)情況分析菌群抗 Cr(VI)的能力。 （ 2） Cr(VI)測(cè)定 參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《固體廢物總鉻的測(cè)定 —二苯碳酰二肼分光光度法》， 取待測(cè) Cr(VI)溶液 于 50ml 容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，加入 , H3PO4,％ 二苯碳酰二肼溶液，顯色 10min 后用 10mm 光程比色皿，于 540nm 處，測(cè)定吸光度。 2 方法 Cr(VI)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 （ 1）向 9 個(gè) 150ml 三角瓶中，分別加入鉻 Cr(VI)標(biāo)準(zhǔn)溶液 () ， , , , , , , , ，加水至 50ml，用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)其 540nm 處吸光值。 將污泥按 5%接種到培養(yǎng)基中，在 36 士 1℃ 恒溫密閉培養(yǎng)，至培養(yǎng)液變黑，以此作為硫酸鹽還原反應(yīng)發(fā)生的判據(jù)，并以變黑時(shí)間的長(zhǎng) 13 短衡量污泥中 SRB 活性的強(qiáng)弱。7H2O） 氯化氨（ NH4Cl） 硫酸鈉（ Na2SO4） 氯化鈣（ CaCl2） 酵母膏 乳酸鈉 硫酸亞鐵銨 表 富集 培養(yǎng)基的組成 培養(yǎng)基一：用于硫酸鹽混合菌的富集培養(yǎng)，也可以做只是培養(yǎng)基。L1 組分 濃度 /g 培養(yǎng)基配方 所用試劑均為國(guó)產(chǎn) 分析純 ， 培養(yǎng)基一 如表 所示。 (4)鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液的配制 : 準(zhǔn)確稱取 重鉻酸鉀 (基準(zhǔn)， 121℃ 干燥 2h)，用雙蒸水溶解后，轉(zhuǎn)入 1000ml 容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。 12 (2)硫酸溶液， 1:1(V/V) 將硫酸 (H2SO4 ， ρ=)緩慢加到等體積的水中，邊加邊攪，待冷卻后使用。7H2O分析純 ） 、 丙酮( ≥ % ,分析純 )。6H2O),分析純 )、 氯 化銨 、 （ NH4Cl分析純 ）、磷酸氫磷酸氫二鉀（ K2HPO4 實(shí)驗(yàn)材料和方法 1 材料 菌種 來(lái)源 Cr(VI)耐受性高硫酸鹽還原菌群 來(lái)自 通過(guò)利用 取自湖南株州清水塘工業(yè)園 廢水污泥 富集，馴化 所得?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 (20212020 年 )》規(guī)劃了中國(guó)將在未來(lái) 15 年內(nèi)把發(fā)展能源、水資源和環(huán)境等 11 個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域的技術(shù)放在優(yōu)先位置，解決制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大瓶頸問(wèn)題。同時(shí)，由于鉻的毒性強(qiáng)，且不能被微生物分解，通過(guò)食物鏈在 生物體內(nèi)富集，水溶性六價(jià)鉻已被列為對(duì)人體危害最大的 8 種化學(xué)物質(zhì)之一，是國(guó)際公認(rèn)的 3 種致癌金屬物之一 。水體中鉻主要以三價(jià)和六價(jià)形式存在。鉻污染存在于空氣、水、食品和土壤中，直接或間接地進(jìn)入人體將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。我國(guó)水資源嚴(yán)重緊缺， 資源綜合利用率相對(duì)較低，重金屬的水體污染更是進(jìn)一步地加劇了這種矛盾。從這一過(guò)程可以看出 ,硫酸鹽僅在其中起最終電子受體的作用 ,而有機(jī)物既是 SRB 的碳源 ,起著電子供體的作用 ,也是SRB 生長(zhǎng)代謝的能源。在第 2 階段中 ,前一階段釋放的高能電子通過(guò) SRB 特有的電子傳遞鏈 (黃素蛋白、 細(xì)胞色素 C3 等 )逐級(jí)傳遞 ,產(chǎn)生大量 ATP。 硫酸鹽還原菌的代謝機(jī)理 SRB 的代謝過(guò)程一般可分為 3 個(gè)階段 :分解代謝、電子傳遞、氧化 (圖 1)。 SRB 對(duì) H2S 的毒性影響也較為敏感 ,H2S 的濃度達(dá)到一定程度 ,會(huì)抑制 SRB 的生長(zhǎng) ,當(dāng)毒性水平持續(xù)一定時(shí)間 ,SRB 的活性會(huì)不可逆的喪失。pH 是影響 SRB 活力的主要因素 ,SRB 生長(zhǎng)最適 pH 一般在中性范圍。 SRB 能利用種類繁多的基質(zhì)作為有機(jī)碳源和電子供體 ,迄今發(fā)現(xiàn)可支持其生長(zhǎng)的基質(zhì)超過(guò) 100 種其中包括乳酸鹽、丙酸鹽、反丁烯二酸、蘋(píng)果酸、乙醇等。根據(jù)營(yíng)養(yǎng)代謝產(chǎn)物不同 ,SRB 可分為完全氧化型和不完全氧化型完全氧化型最終代謝產(chǎn)物為 CO2和 H2O。根據(jù)不同的生理生化特性 ,可以分為異化硫酸鹽還原菌和異化硫還原菌 :前者利用乳酸鹽、丙酮酸鹽、乙醇和 H2 等作為碳源和能源 ,還原硫酸鹽生成硫化 物 。 硫酸鹽還原菌的分類及生物學(xué)特性 在 Bergey’s細(xì)菌分類手冊(cè)中 ,按 SRB對(duì)有機(jī)物利用性能不同 ,將其分為 8 個(gè)屬 :Desulfovibrio 、 Desulfomonas 、 Desulfobulbus 、Desulfotomaculum、 Desulfococcus、 Desulfobacter、 Desulfosarcina、Desulfonema。 硫酸鹽還原菌的特性 SRB 是一類形態(tài)各異、營(yíng)養(yǎng)類型多樣、能利用硫酸鹽或其他氧化態(tài)硫化物作為電子受體來(lái)異化有機(jī)物質(zhì)的嚴(yán)格厭氧菌。本實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容主要是研究不同溫度和 pH條件 對(duì)混合硫酸鹽還原菌群還原Cr（ Ⅵ ） 能力的影響。早在 1924 年， BENGOUGH 和 MAY就認(rèn)為 SRB 產(chǎn)生的 H2S 對(duì)埋在地下的鐵構(gòu)件的腐蝕起著重要作用，1934 年，荷蘭學(xué)者庫(kù)爾和維盧特提出了 SRB 對(duì)金屬腐蝕作用的機(jī)制；隨后，邦克（ 1939）、 HEDELAI（ 1940）、史塔克和威特（ 1945）也證實(shí)腐蝕的主要細(xì)菌有鐵細(xì)菌（好氧）和 SRB(厭氧 )，土壤中鋼鐵 8 的腐蝕主要是后者。廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環(huán)境中。例如真菌中的 AsPergillu、 foetidus、 Rhiz 即 usnigrieans、 ， orus、 對(duì) Cr 分別表現(xiàn)出了 4 12 11mg/g 的吸附能力 []。其中具有價(jià)