生物吸附的汞(二)从水溶液到真菌生物量

文摘

汞的吸附真菌生物量中,14日(2)黄曲霉电流-电压,来自烟曲霉属真菌i ii,蠕孢菌sp。枝孢属sp。毛霉菌rouxii突变体,m . rouxiiim - 80,毛霉菌sp 1和2,白色念珠菌研究工作。这是发现真菌的微生物m . rouxiiim - 80,m . rouxii突变体,毛霉菌sp1,毛霉菌sp 2非常有效的去除溶液中的金属,用双硫腙,到达下一个删除的百分比:95.3%,88.7%,80.4%,和78.3%,分别。获得了最高的吸附在pH值为5.5,在30°C孵化24小时后,用1 g / 100毫升的真菌生物量。

1。介绍

重金属离子污染已经成为全世界广泛的工业化,大大威胁的生态系统,尤其是人们的健康因其严重的毒性。为了减少金属污染的影响,废水排放到水体之前需要治疗。近年来环境汞含量显著增加。直接的人为来源水体中的汞与众多工业应用(如chloroalkali产品、制药和化妆品准备,电子仪器,和纸浆和造纸行业)和共同使用的许多产品(如温度计,电池,和医疗药物)(1]。

汞是一种由美国环境保护部列为优先污染物很容易通过血脑屏障,影响胎儿的大脑(2]。高浓度的汞(二)导致肺功能的损害和肾脏,胸部疼痛,呼吸困难3- - - - - -6]。的疾病,被称为“水俣病”,是由于汞中毒气体因食用被污染的鱼类。汞有很高的趋势与蛋白质结合,它主要影响肾脏和神经系统(7]。水星从废水需要实现所有这些原因非常低的水平。金属等不同类型的生物材料吸附活性干生物量的藻类、细菌和真菌可以除去金属解决方案由于其独特的化学成分(8- - - - - -10)研究了金属绑定嗜热细菌的能力Geobacillus thermodenitrificans。根据这项研究,细菌生物量减少铁的浓度^{3 +}(91.31%)、Cr^{3 +}(80.80%),有限公司^{2 +}(79.71%)、铜^{2 +}(57.14%)、锌^{2 +}(55.14%)、Cd^{2 +}(49.02%)、Ag)⁺(43.25%)和铅^{2 +}(36.86%)在不同的最佳pH值在720分钟11),也研究了镉的吸附(II)水溶液的工业真菌根霉cohnii,为此,一些研究者报道的最大吸收镉的真菌生物量在最佳条件下,40.5毫克/克高于许多其他吸附剂,包括活性炭。其他一些研究也表明,生物吸附是一种非常有效的方法来去除金属从水和废水12- - - - - -18]。这项工作的目的是研究汞的去除(II)在溶液中14种真菌从不同地区分离我的浪费和对各种重金属。

2。实验

2.1。Biosorbents

biosorbents利用14真菌生物量中黄曲霉电流-电压,来自烟曲霉属真菌i ii隔绝Zimapan矿业废物,HGO,墨西哥;蠕孢菌sp。枝孢属sp。,毛霉菌sp。1和2对锌、铅、铜孤立的从空气中收集在圣路易斯波多西,一个锌冶炼厂附近S.L.P.、墨西哥;毛霉菌rouxii突变对铜和铅,通过诱变ethylmethanesulfonate;毛霉菌rouxiiim - 80(野生型)白色念珠菌孤立的皮革,位于里昂,GTO墨西哥。

2.2。微生物和水星(II)的解决方案

真菌生长在28°C的激动和充气的液体培养基中含有thioglycolate肉汤,8 g / L。4 - 5天后孵化答:flavus电流-电压,答:用烟熏消毒i ii,蠕孢菌sp。枝孢属sp。毛霉菌sp 1 - 2,m . rouxii突变体,m . rouxii,im - 80和白念珠菌,细胞在3000转离心5分钟,用trideionized水清洗两次,然后在80°C干4 h在烤箱。最后,真菌生物量是研磨和存储在一个琥珀色的瓶子在冰箱里,直到他们的使用。

分析准备一系列的解决方案的汞100 mg / L, pH值调整与硝酸,生物质添加到每个瓶的数量是1 g / 100毫升的水星的解决方案。它采取样本在不同时间,生物质是删除离心(3000转/ 5分钟),并分析了上层的定义金属离子浓度。

2.3。测定汞(二)

在溶液中汞离子的浓度决定spectrophotometrically在492 nm使用双硫腙(5-Diphenylthiocarbazone)为络合剂,橙色颜色形成的解决方案。最低可检测汞浓度为1.0μ克/ 10毫升的双硫腙溶液(19]。

3所示。结果与讨论

3.1。培养时间和pH值的影响

图1显示了接触时间和pH值对生物吸附的汞的影响(2)离子干(100 mg / L)m . rouxiiim - 80生物量,发现最高去除发生在24小时的孵化和pH值5.5(95.4%)(图1),这些结果与报道曲霉属真菌多色的(20.),根霉oligosporus(21]。biosorbent包括细胞支持的结构属性和其他几个因素会影响生物吸附率(22]。在吸附重金属pH值是一个重要的参数,因为它影响平衡影响物种形成的金属离子在溶液中(s),相互竞争的氢离子的浓度和活性的化学结合位点的生物量。真菌细胞壁含有氨基、羧基和磷酸功能活性组。羧基和磷酸基携带负电荷,使真菌细胞壁组件潜在的非法留置的金属离子(23]。的最大吸附重金属汞(二)观察在pH值为5.5(95.3%,图1)。在酸性pH值(3.0),质子化作用的细胞壁成分不利影响真菌生物量的生物吸附能力,但其效果成为小随着pH值在中。与pH值的增加,细胞表面的负电荷密度增加的去质子化的金属结合位点,从而增加吸附(23]。一些研究人员调查了pH值对生物吸附的汞的影响(2)通过使用不同种类的微生物生物量中。例如,答:多色的(20.),r . oligosporus(21),青霉菌purpurogenum(23,得到了最大吸附在5.0到7.0的pH值范围。

3.2。温度的影响

图2显示不同的温度的影响(30°C, 35°C,和40°C),最大吸附能力被发现°C(95.3%)和干的吸附能力m . rouxiiim - 80与温度高于生物量下降°C (35°C, 83.2%和71.4%在40°C)。这是喜欢的报告答:多色的,r . oligosporus,枯草芽孢杆菌(20.,21,24]。吸附介质的温度可能是重要的能量依赖性机制金属吸附重金属的微生物。暧机制不太可能受到温度的影响以来,负责生物吸附在本质上主要是物理化学过程。Hg (II)的吸附m . rouxiiim - 80真菌似乎在温度范围内随温度而变的测试(30 - 40°C)。

3.3。最初的汞(二)浓度的影响

生物吸附的能力m . rouxiiim - 80生物质能的汞离子(II)的函数研究了初始Hg (II)离子浓度之间的100和500 mg / L的生物吸附介质(图3)。尽管吸附的比例减少,当离子浓度增加。类似的趋势被报道的Hg (II)水溶液的吸附r . oligosporus(21),枯草芽孢杆菌(24),侧耳属sapidus(25),生物硅改性与半胱氨酸(26),并从农业副产品活性炭准备/浪费[6]。这些结果可能解释是由于增加可用离子数量的竞争结合位点也因为缺乏活跃的网站生物质在更高浓度(6]。

3.4。初始生物量浓度的影响

生物量的影响在汞的去除能力(2)是描绘在图4。如果我们增加生物量的数量也会增加金属的去除溶液中的(100%的切除,5 g的真菌生物量,在8小时),生物吸附网站相同的,因为biosorbent添加量决定了可用的结合位点数量金属吸附(27]。报告了类似的结果xylinum醋菌纤维素(27),毛霉菌racemosus生物质(28),而酿酒酵母(29日]。

3.4.1。生物吸附的汞(二)由不同的真菌生物量中

在图5,我们展示了生物吸附的汞(二)不同的微生物分析。结果发现,真菌的生物量m . rouxiiim - 80,m . rouxii突变体,毛霉菌sp1,毛霉菌sp2非常有效地消除金属溶液(95.3%、88.7%、80.4%和78.3%,分别地)。我们不知道为什么的真菌生物量中毛霉菌目是最有效地消除汞(II)的解决方案。然而,这种差异可能是因为细胞壁的多糖可以提供绑定组包括氨基、羧基组和肽键的氮气和氧气会伴随着质子的位移,在一定程度上依赖质子化作用的程度取决于pH值(21- - - - - -23,30.]。

否则,在水星解毒过程中,工作仍然需要说明微生物群落的分布和多样性重金属胁迫下为了使用这些有毒污染物的生物修复,单独或结合更高的效率(31日]。此外,一些水银biosorbent真菌不能解毒水星也删除等其他金属镉、铬(VI)、和铅(32]。

4所示。结论

在这项研究中,由不同的真菌生物量中汞吸收了。biosorbents的性能检查的函数操作条件,特别是培养时间、pH值和初始金属离子浓度和真菌生物量。实验证据显示实验条件的强烈影响。最大吸附容量值显示,一些biosorbents非常有效的用于恢复或删除从水生系统的汞离子。当易于生产和经济参数,观察到m . rouxiiim - 80,m . rouxii突变体,毛霉菌sp。1,毛霉菌sp。2是一个非常有前途的生物材料去除或复苏的金属离子的研究。

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