pH值对嗜镉菌吸附Cd2+的影响机理研究

眭色军，李丽影，睢晋玲，高晓宁

（大连民族学院生命科学学院学生，辽宁大连 116605）

pH值对嗜镉菌吸附Cd2+的影响机理研究

眭色军，李丽影，睢晋玲，高晓宁

（大连民族学院生命科学学院学生，辽宁大连 116605）

重金属严重影响着人类的健康，Cd2+的危害性更严重，1955年发生在日本的“痛痛病”震惊世界，就是镉的污染所致;调查显示目前我国某些水系的重金属（包括镉）已超过地表水3－4类标准。本课题研究了实验室提供的嗜镉菌吸附Cd2+过程的pH值变化对吸附的影响规律作了研究，探讨了pH值对吸附的影响机理。为微生物法处理含Cd2+废水作了相关基础研究［1］。

1 材料与方法

1.1 仪器及材料

SB－JC－2超净工作台;TNZ1IR 200/100傅立叶红外光谱仪;Biofuge stratos Heraeus低温冷冻离心机;MLS－3020高压蒸汽灭菌锅（JAPAN）;THZ－82气裕恒温振荡器;Z－2000原子吸收分光光度计;PHS－2精密酸度计。嗜镉菌由实验室提供，所用培养基及其他化学药品均为生物及化学纯。

1.2 实验方法

pH值对嗜镉菌吸附Cd2+影响的研究方法:将一定浓度的菌悬液，植入具有一定Cd2+浓度的培养基中，在一定离子强度下，改变pH值，在28℃恒温振荡环境下培养一定时间后，用原子吸收法测定残余金属离子的浓度，计算其吸附率。绘制pH值对吸附的影响图;作嗜镉菌吸附Cd2+前后的红外谱图;研究pH值对吸附的影响机理。

2 结果与讨论

嗜镉菌在不同pH值条件下对镉离子去除率的影响，如图1。可见pH为5～6时吸附率达到最大，而后吸附率正常减小。pH值为8时又突然变大;因为标准状态下实验中的Cd2+在pH值进一步增大时会出现沉淀。这是由于反应Cd2++2OH－=Cd（OH）2的Ksp=3×10－14，实验条件下，［OH－］=10－6时已达到Cd（OH）2的溶度积，这种增大不能反应菌的实际吸附过程［2］。

图1 不同pH值对Cd2+去除率的影响

图2 嗜镉菌吸附Cd2+后的红外光谱

对比吸附前（略）后嗜镉菌的红外谱图，可见图2中3422.81cm－1处的羟基吸收峰宽比吸附前略增并紫移;说明细胞壁多糖及蛋白质上的羟基与吸附镉有关。吸附后没有新的谱带出现，表明Cd并未破坏菌体本身的结构，菌体对Pb2+的吸附以表面吸附为主，且与胞外聚合物的相关基团，特别是与羟基有关，而羟基基团又与液体的pH值有关。可见pH值对嗜镉菌吸附Cd2+的影响基理在于细胞壁多糖及蛋白质上的羟基的变化。pH值在5～6是最佳吸附条件。

［1］田超，张园园，邱治国，等.自然水体生物膜对铜（Ⅱ）、镉（Ⅱ）的吸附研究［J］.环境科学学报，2007，27（6）: 1020—1023.

［2］赵玉清，陈吉群，边海涛，等.生物膜的驯化及其对废水中铅离子的吸附［J］.大连海事大学学报，2008，34 （1）:103－106.

O647.3

A

（责任编辑 刘敏）

1009－315X（2011）03－0332－01

2010－04－02;最后

2010－12－29

大连民族学院太阳鸟计划资助项目（2009026）。

指导教师:赵玉清（1949－），女，吉林舒兰人，教授，硕士生导师，主要从事生物无机与环境化学研究。