磁性微生物复合材料的制备及其对水体中重金属cu吸附效果(附件)【字数:14241】
第一章 绪 论 1
1.1铜简介 1
1.1.1铜的应用与危害 1
1.1.2 铜废水的处理方法 2
1.2生物吸附材料 3
1.2.1生物吸附材料的种类 4
1.3磁性吸附材料的研究现状 4
1.3.1国内外磁性材料的研究成果 5
1.3.2磁性材料的制备的几种方法介绍 6
3.2微生物固定化技术 7
1.4本课题的研究内容 8
1.5本课题所用的菌种筛选与培养 9
1.5.1短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)N
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
2的筛选与培养 9
1.6.2泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)S3的筛选与培养 10
1.6.3 菌种N2和S3的比较 11
第二章 磁性微生物复合吸附材料的制备及表征 12
2.1实验材料和仪器 12
2.1.1实验材料 12
2.1.2实验试剂 12
2.1.3 实验所用仪器 13
2.2磁性微生物复合吸附材料的制备 13
2.2.1木屑的预处理和改性 13
2.2.2木屑的磁化 13
2.2.3 磁性木屑负载微生物 14
2.3材料的表征 14
2.3.1扫描电子显微镜表征(SEM) 14
2.3.2 X 射线衍射分析(XRD) 15
2.4 分析方法 15
2.5 材料的表征结论 15
2.5.1扫描电子显微镜表征(SEM)分析 15
2.5.2 吸附材料的 X 射线衍射分析 16
2.6 本章小结 16
第三章 磁性微生物复合吸附材料的吸附特性研究 18
3.1实验方法 18
3.1.1吸附实验的原理 18
3.1.2 实验进行步骤 18
3.2实验结果与讨论 20
3.2.1废液pH值对吸附效果的影响 20
3.2.2吸附时间对吸附效果的影响 21
3.2.3投加量对吸附效果的影响 22
3.2.4溶液初始浓度对吸附效果的影响 22
3.2.5共存金属离子对吸附效果的影响 23
3.3本章小结 25
第四章 吸附材料的等温吸附模型的拟合 27
4.1 Freundlich等温吸附模型 27
4.2吸附材料的等温吸附模型拟合 27
第五章 结论与建议 30
5.1结论描述 30
5.2建议 30
致 谢 32
参考文献 33
第一章 绪 论
1.1铜简介
铜的自然属性:铜是人类最早发现并投入使用的古老金属之一,早在四千多年前人类就开始使用。铜在我国使用历史已经相当悠久,根据记载,我国使用铜已经有4000年的历史了。夏朝使用经过粗略加工的铜器,在后来的研究中发现,夏朝使用的铜器接近于纯铜。铜在现在生活中也有着不可忽视的作用,影响着我们生活的方方面面,甚至在国防高新科技中的作用也举足轻重[1]。
铜的理化性质: 金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔1083oC。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。金属铜有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,且抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔,能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。
1.1.1铜的应用与危害
铜元素的含量因地而异,铜在世界各地的土壤和水中均有着不同的含量。这些土壤的含量不同原因是多方面的,其中最重要的是土壤中铜的含量与土的来源和土的抗风化能力有着直接关系。孔雀石、黄铜矿及含铜砂岩是土壤中的铜大部分来源
铜是生物体内的必需微量元素[2]。在古代,很多医学著作都记载着含铜物质的功效,如空青、白青、曾青等,这几种矿物被证明可以起到延年益寿养生保健作用。这表明铜是人体内的必需元素这一观点得到了广泛认可 [3]。现代最直接能够证明铜是人体内必须元素的证据是在1874年Harless提出来的,而后在1878年Ferderig便从章鱼血内得到了有铜的蛋白质配合物,他把该蛋白为血铜蓝蛋白[4]。
铜是重金属,能给生物体带来的各种危害。铜离子以生物链的形式进入生物体体内之后,极容易在生物中吸附蓄积,当铜离子浓度超过一定值时,就会对人体造成危害。在人体中,铜的危害主要是由重金属离子铜带来的。研究发现,当生物体内有着残存了的大量重金属Cu2+时,特别容易给身体内的肝和胆等脏器造成负担,而当这两种器官存在问题后,维持生物体内的新陈代谢就会出现紊乱。
孙倩倩,李宏洋,朱晗清等,总结了重金属Homesis现象的分子生物学机理和生物学意义,并且对Homesis剂量效应模型在重金属风险评估中的价值进行探讨,旨在评价重金属对生物的影响、重金属污染和食用安全监测、环境毒理学、环境污染诊断,同时为制定重金属限量标准等提供借鉴与参考[5]。
王宏镔,束文圣,蓝崇钰等,以重金属在生物体内的行为特征(吸收、迁移、富集、毒害、解毒和抗性等)为主线,从微观和宏观水平,系统综述了目前该领域的研究现状,分析了尚存在的一些问题,最后从生物对重金属污染适应的分子机理、治理方法和技术的创新性、复合污染下环境标准制定的科学化以及重金属污染条件下全球生物进化的趋势预测等方面作了研究展望[6]。
铜的运用已经拥有四千年的历史。自从铜的功能被认可之后,铜被应用于电力输送、电机制造、集成电路、石化工业、船舶、铁路,机械制造等等方面,几乎全方位的影响到了我们生活。而在近几年科学家对铜的研究中,科学家们发现Cu有抗癌作用[7],这个重大发现终将会迎来Cu利用的新的高潮。
铜能够给我们的生活带来翻天覆地的变化,这是无可非议的。但是我们应该注意到排放铜废弃物的态势也不容乐观,其废弃物以水、气、渣等不同形式排入环境。当排放量超过环境承载量后就会引发铜污染,影响我们的生活,威胁我们的生命健康。重金属矿山开采活动对生态环境造成了复杂的影响,而植被的生长状况是矿山周围生态环境变化的重要指示因子[8]。
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