氧化亚铁硫杆菌淋滤重金属污染底泥的动力学-徐颖

第卷第期中国有色金属学报年月文章编号：氧化亚铁硫杆菌淋滤重金属污染底泥的动力学徐颖谢志钢薛璐冯岳阳陈玉，孙瑛河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，南京河海大学环境学院，南京摘要：针对氧化亚铁硫杆菌生物：力淋滤法处理重金属污染底泥进行实验研究。采用分批摇床培养方法，分析生物淋滤过程中浓度对底泥酸化、微生物生长、氧化以及底泥中重金属溶出率的影响；借助方程得到不同浓度下氧化亚铁硫杆菌的最大比生长速率及饱和常数；通过经验方程推导出不同浓度下重金属离子和的溶出速率常数。结果表明，当浓度由增加到时，氧化亚铁硫杆菌的最大比生长速率由上升到饱和常数由下降到重金属的溶出速率常数与浓度呈正相关；当浓度超过时，氧化亚铁硫杆菌的最大比生长速率降低，而饱和常数增大。随着浓度的增加氧化速率增大。综合各个动力学参数可知，浓度为是生物淋滤体系的最佳底物浓度。关键词：重金属；氧化亚铁硫杆菌；生物淋滤；动力学中图分类号：文献标志码：，’，，，’基金项目：国家自然科学基金资助项目收稿日期：；修订日期通信作者：徐颖，教授；电话：第卷第期徐颖，等：氧化亚铁硫杆菌淋滤重金属污染底泥的动力学近年来为改善城市水体和人居环境质量，我国许总氮含量总磷含量有机多河湖进行了较大规模的疏浚，清淤底泥的处置已成质含量质量分数；含量为环境治理的一大难题。由于疏浚底泥含有大量的含量。营养物，所以，土地利用成为消纳疏浚底泥的有效途径。由于城市河湖底泥中往往含有高浓度的重金属，样品分析方法在底泥土地利用后，重金属的迁移转化将会危害人类总氮含量采用开氏消煮法测定，总磷含量釆用酸健康和环境安全，因此，在土地利用前去除底泥所含溶钼锑抗比色法测定，有机质含量采用低温外热重重金属非常必要。目前，重金属的去除方法主要包括铬酸钾氧化比色法测定，、使用方电动技术法、生物淋滤法、化学试剂浸提法、植物提法测定，、氧化还原电位采用计测取法以及离子交换法、微波法和吸附法等。其中，传定，、总铁用邻菲啰啉分光光度法测定，微生物统的化学方法去除效果明显，但处理费用较高，难于采用血球计数板计数，底泥中重金属形态由逐级在实践中普遍应用。提取法测定…生物淋滤法是国际上近年来兴起的一项非常有前景的金属浸提技术，该方法主要利用自然界中一些微氧化亚铁硫杆菌的驯化生物的直接作用或其代谢产物的间接作用，将固相重氧化亚铁硫杆菌由南京大学地球科学与工程学金属分离出来，从而达到处理效果。与化学浸提法相院提供接种于培养基中，将盛菌液的锥形瓶放入比，生物淋滤法具有反应温和、耗酸少、运行成本较灭菌摇床中，在。、条件下培养，定期低等优点已经成功运用于污水污泥及焚烧飞灰中监测变化。当降至以下时，吸取菌重金属去除、重金属污染土壤及河流底泥的修复、工业液，放置在含底泥的培养基中，在废弃物中重金属脱除及贵重金属的回收等方面。中°下振荡培养，降至以下时停止。反复驯化国对生物淋滤法的研究起步较晚，主要涉及生物淋滤处次所得的驯化菌液即为底泥生物淋滤实验的接种物。理污水污泥、河道底泥及焚烧飞灰中重金属的影响因素研究，对于从动力学角度研究底物浓度对生物淋生物淋滤实验分批培养滤重金属污染底泥的研究报道较少。生物淋滤应用较称取经风干研磨并过孔径筛的底泥添多的菌种为氧化硫硫杆菌加到洁净的锥形瓶中，用层纱布和牛皮纸和氧化亚铁硫杆菌：刀等嗜封口，放入高压灭菌锅内在°进行湿热灭菌酸性硫杆菌小分子有机物对其生长会产生抑制作用。冷却后精确量取浓度分别为、、底泥中富含的溶解性有机质是否会对微生物的生长产、、、的灭菌培养液生威胁，这与生物淋滤的效果直接相关。因此，在底为于灭菌锥形瓶中，并加入接种液。将盛有泥介质中对微生物生长及底物的氧化动力学进行混合液的锥形瓶放入灭菌摇床中，在°、研究，对于揭示细菌的氧化机制，提高细菌氧化速率，条件下进柠培养。定期在生物淋滤反应体系中取一定优化生物淋滤底泥的工艺条件具有重要的参考价值。量的上清液，用孔径的滤膜过滤，然后测定本文作者研究采用分批摇床培养方法，分析氧化金属、、及总铁的浓度，同时取上亚铁硫杆菌生物淋滤过程中浓度对底泥酸化、微清液进行微生物计数，测定反应体系中的及。生物生长、氧化以及底泥中重金属溶出率的影响，每组实验反复进行次，同时做浓度为借助方程研究不同底物浓度下微生物生长的不接种菌液的对照实验。动力学参数，通过经验方程推求出不同浓度下和的溶出速率常数，分析底物浓度对底泥中玄结寸论重金属溶解速率的影响，为生物淋滤治理污染底泥技一口一术提供支撑。，不同浓度下和随时间的变化…氧化亚铁硫杆菌浸出污泥中的重金属有种作用机理。直接机理的反应式为样品采集及其特性本研究中采集南京市秦淮河底泥进行实验，底泥根据直接机理，底泥中的金属硫化物通过微生物1354中国有色金属学报年月的作用直接被氧化亚铁硫杆菌氧化成可溶性的金属硫慢，这是因为化学氧化速率远低