鍶作為核爆、核事故等引起的全球性沉降中危害最大的核素之一,其污染具有隱蔽性和滯后性等特點。為尋求Sr2+的高效微生物吸附劑,探索微生物在放射性環(huán)境下對Sr2+吸附富集的可能性。實驗以直接從自然環(huán)境（土壤）分離獲得菌株和利用工業(yè)酵母分別作為活菌體與死菌體的研究對象,開展特定輻照條件對實驗微生物吸附特性影響對比研究。在對活菌體微生物吸附劑的Sr2+吸附研究中,通過對土壤樣品中分離的47株微生物進行Sr2+的吸附效果對比分析,確定其中1株真菌和11株細菌對Sr2+的吸附效果較好。經(jīng)過長期反復在含Sr2+培養(yǎng)液中的脅迫誘導馴化,所選12株菌在含Sr2+液體培養(yǎng)基中的生長能力、吸附效率及吸附速率均有增強。其中,各土壤分離菌的最大生長速率（vODmax）位置整體提前了0.5d,各菌株吸附吸附平衡基本出現(xiàn)在2.0d～3.0d之間,較馴化前提前了1.0d～2.5d。并通過研究確定實驗條件下較佳吸附條件為初始pH=6.0～7.0,初始接種量Vi=0.5mL/25mL （1/50）,初始Sr2+濃度C0=25mg/L～100mg/L。各株菌對Sr2+動力學吸附過程為初期吸附平衡、快速吸附增長和二次吸附平衡... 

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 核能利用與核污染現(xiàn)狀
        1.1.1 核能利用現(xiàn)狀
        1.1.2 核污染現(xiàn)狀
    1.2 核污染治理
        1.2.1 核廢物的固化處理技術
        1.2.2 液相核廢物的傳統(tǒng)治理技術
    1.3 生物吸附治理核污染
        1.3.1 生物吸附概念及特點
        1.3.2 微生物吸附劑分類及相關研究
    1.4 核素的微生物吸附
        1.4.1 微生物的核素吸附特性
        1.4.2 微生物對核素的吸附效果
            1.4.2.1 微生物對鈾的吸附研究
            1.4.2.2 微生物對鍶、銫的吸附研究
        1.4.3 核素的微生物吸附優(yōu)化處理
            1.4.3.1 菌株馴化
            1.4.3.2 生物化學修飾
        1.4.4 核素的微生物吸附機理
    1.5 課題研究目的及意義
    1.6 課題研究內容
第二章 土壤微生物分純及其對Sr~(2+)的吸附篩選與馴化
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實驗材料
            2.1.1.1 土壤樣品
            2.1.1.2 供試培養(yǎng)基
        2.1.2 實驗方法
            2.1.2.1 菌株分純與篩選
            2.1.2.2 菌株馴化
    2.2 結果與討論
        2.2.1 菌株分離與篩選
            2.2.1.1 土壤菌株分離
            2.2.1.2 土壤分離菌株Sr~(2+)的吸附篩選
        2.2.2 土壤分離菌對Sr~(2+)吸附的脅迫誘導馴化
            2.2.2.1 馴化前后各菌株的OD_(540nm)對比分析
            2.2.2.2 馴化前后各菌株的生長速率υ_(OD)對比分析
            2.2.2.3 馴化前后各菌株的吸附效率對比分析
            2.2.2.4 各菌株的液相培養(yǎng)與死體對Sr~(2+)的吸附對比分析
    2.3 本章小結
第三章 土壤分離菌對Sr~(2+)的吸附特性分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗方法
            3.1.2.1 吸附影響因素分析實驗
            3.1.2.2 動力學吸附實驗
            3.1.2.3 等溫吸附效果模型擬合實驗
    3.2 結果與討論
        3.2.1 土壤分離菌對Sr~(2+)吸附的影響因素分析
            3.2.1.1 pH對吸附效果的影響
            3.2.1.2 菌體接種量V_i對吸附效果的影響
            3.2.1.3 Sr~(2+)初始濃度對各菌吸附效果的影響
        3.2.2 各株土壤分離菌對Sr~(2+)的等溫吸附分析
            3.2.2.1 土壤分離菌對Sr~(2+)等溫吸附模型擬合分析
            3.2.2.2 土壤分離菌對Sr~(2+)等溫吸附類型分析
            3.2.2.3 土壤分離菌對Sr~(2+)等溫吸附過程△G~0分析
        3.2.3 各株土壤分離菌對Sr~(2+)吸附動力學過程分析
            3.2.3.1 動力學過程中的C_b變化分析
            3.2.3.2 動力學過程中的υ_b變化分析
            3.2.3.3 動力學過程中m與OD線性關系分析
            3.2.3.4 動力學過程中的C_m變化分析
            3.2.3.5 動力學過程中q_t變化分析
            3.2.3.6 各菌株對Sr~(2+)吸附的準二級反應動力學模型擬合分析
    3.3 本章小結
第四章 吸附Sr~(2+)微生物菌株的耐輻照篩選與鑒定
    4.1 材料與方法
        4.1.1 實驗菌株
        4.1.2 輻照條件
        4.1.3 實驗方法
            4.1.3.1 耐輻照菌株篩選實驗
            4.1.3.2 耐輻照菌株鑒定實驗
    4.2 結果與分析
        4.2.1 耐輻照菌株篩選實驗
        4.2.2 16S rDNA全序列測定及系統(tǒng)發(fā)育學分析
    4.3 本章小結
第五章 輻照條件下各菌株對Sr~(2+)的吸附特性
    5.1 材料與方法
        5.1.1 實驗菌株
        5.1.2 輻照條件
        5.1.3 實驗方法
            5.1.3.1 耐輻照菌株液相吸附特性分析
            5.1.3.2 輻照因素對菌株液相吸附特性影響實驗
            5.1.3.3 SEM/EDS分析
            5.1.3.4 FTIR分析
    5.2 結果與分析
        5.2.1 耐輻照菌株液相吸附特性
        5.2.2 輻照因素對各菌株液相吸附特性的影響
            5.2.2.1 先吸附后輻照實驗
            5.2.2.2 先輻照后吸附實驗
        5.2.3 輻照前后菌體形態(tài)的SEM分析
        5.2.4 輻照對實驗菌株影響的FTIR析
            5.2.4.1 無Sr~(2+)條件下輻照前后菌體FTIR分析
            5.2.4.2 含Sr~(2+)條件下輻照前后菌體FTIR分析
            5.2.4.3 含Sr~(2+)條件下輻照對不同生長時期菌體影響的FTIR分析
            5.2.4.4 輻照因素對各菌株液相吸附特性影響的FTIR分析
    5.3 本章小結
第六章 輻照對酵母菌吸附Sr~(2+)效果的影響分析
    6.1 材料與方法
        6.1.1 實驗材料
        6.1.2 實驗方法
        6.1.3 主要儀器
    6.2 結果與討論
        6.2.1 酵母菌對Sr~(2+)吸附的影響因素探討
            6.2.1.1 pH對酵母菌吸附Sr~(2+)的影響效果
            6.2.1.2 T對酵母菌吸附Sr~(2+)的影響效果
            6.2.1.3 C_m對酵母菌吸附Sr~(2+)的影響效果
            6.2.1.4 G_0對酵母菌吸附Sr~(2+)的影響效果
            6.2.1.5 酵母菌對Sr~(2+)吸附不同時間后的FTIR分析
            6.2.1.6 不同C_0下酵母菌吸收Sr~(2+)后的FTIR分析
            6.2.1.7 酵母菌對Sr~(2+)吸附前后的SEM/EDS分析
        6.2.2 輻照前后酵母菌對Sr~(2+)吸附效果分析
            6.2.2.1 輻照前后酵母菌對Sr~(2+)的等溫吸附模型擬合分析
            6.2.2.2 輻照前后酵母菌對Sr~(2+)的等溫吸附類型分析
            6.2.2.3 輻照前后酵母菌對Sr~(2+)的熱力學分析
            6.2.2.4 輻照前后酵母菌的FTIR分析
            6.2.2.5 輻照前后酵母菌對Sr~(2+)的動力學分析
            6.2.2.6 輻照前后酵母菌對Sr~(2+)的E_a分析
        6.2.3 酵母菌對Sr~(2+)與其它重金屬離子吸附效果的對比分析
            6.2.3.1 不同pH對吸附效果的影響
            6.2.3.2 不同初始C_m對吸附效果的影響
            6.2.3.3 酵母菌對6種二價重金屬離子的吸附動力學分析
    6.3 本章小結
第七章 實驗微生物對Sr~(2+)吸附效果及機理分析
    7.1 實驗微生物對Sr~(2+)的吸附效果分析
        7.1.1 不同吸附劑對Sr~(2+)的吸附效果比較
        7.1.2 輻照對微生物吸附Sr~(2+)效果的影響
    7.2 實驗微生物對Sr~(2+)吸附機理分析
        7.2.1 脅迫誘導馴化提高活菌對Sr~(2+)的吸附效果
        7.2.2 參與Sr~(2+)吸附的基團分析
        7.2.3 Zeta電位對酵母菌吸附Sr~(2+)貢獻分析
    7.3 實驗微生物吸附劑應用可能性分析
        7.3.1 酵母菌吸附Sr~(2+)后的絮凝收集
        7.3.2 酵母菌吸附Sr~(2+)后的減量化處理及XRD分析
第八章 結論
    8.1 結論
    8.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
附錄
    附錄Ⅰ 實驗用的培養(yǎng)基配方
    附錄Ⅱ 各株土壤分離菌對Sr~(2+)的吸附結果
    附錄Ⅲ 12株土壤分離菌對Sr~(2+)吸附動力學過程中的干重稱量與計算結果
    附錄Ⅳ 耐輻射菌株16S rDNA全序列測定結果
    附錄Ⅴ 讀博士學位期間發(fā)表的學術論文及研究成果



本文編號：3672495