重金属Cr原位微生物稳定化/固化影响因素分析开题报告

 2022-03-04 20:20:14

1. 研究目的与意义

随着电镀、制革、铬盐加工等行业的迅猛发展,铬及其化合物在被作为原料被广泛应用的同时,由于生产过程中产生的废水、废渔、废气的任意排放,对环境造成了巨大危害,而土壤铬污染尤为严重。土壤中铬污染具有残留时间长、隐蔽性强、不晃治理等特点,导致其污染程度逐渐加深。土壤一旦被重金属污染就很难去除,不仅影响农作物的产量和品质,同时也使地下水体受到污染,并通过食物链的“生物放大”作用对人类健康造成极大的威胁。

存在于场地土壤中的铬通常以三价铬和六价铬存在,六价铬是强氧化剂,且迁移性较强,对地下水的威胁较大. 有研究表明,被水携带渗入土壤中的cr( Ⅵ) 和cr( Ⅲ),在土壤中的吸附特性不同,迁移速度也不同。土壤黏土矿物吸附cr( Ⅲ) 的能力约为吸附cr( Ⅵ) 能力的30 ~ 300 倍,游离态的cr( Ⅲ) 很少,其活性较低,对植物毒性相对较小。cr( Ⅲ) 易被土壤截留,cr( Ⅵ) 在土壤中易于迁移,当含铬浓度较高的淋滤液坑贮或排放时,会在土壤上层很快达到饱和,随后吸附移入地下水,对地下水产生危害。

微生物稳定化技术是利用微生物原位稳定化技术治理铬污染场地,首先将毒性较高cr(Ⅵ)还原为毒性较低的cr(Ⅲ),再利用微生物将cr( Ⅲ) 摄入体内,待微生物消亡后,与土壤形成团聚体,即使在弱酸性条件下,cr( Ⅲ) 也会被土壤形成的团聚体稳定化固定,不会溶出,大大降低风险值。该技术属于原位生物修复,不影响土壤质地,不对土壤进行扰动,修复成本低,不产生二次污染。同样适用于环境敏感地区的原位修复。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:

重金属cr是场地土壤中一种比较普遍的污染,具有较强毒性,其稳定化/固化是修复土壤中cr的关键节点,对其影响因素的分析是对微生物修复的重要内容。通过微生物筛选,开展稳定化、固化机理研究,分析其主要影响因素,探寻适宜修复条件。

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3. 研究的方法与步骤

1筛选最佳的菌

在250ml的锥形瓶中加入50ml培养基、1mmol/l cr(Ⅵ)溶液,接种1%的新鲜菌液(od600=1.0),在28℃、120r/min恒温摇床上振荡培养3d。每24h取样一次,每次取菌液2ml,以6000r/min离心10min,取上清液,测cr(Ⅵ)的浓度。同时用无菌培养基做空白对照实验。以此确定各菌种对cr(Ⅵ)的还原情况,挑选出还原效果最好的菌种。

2菌悬液的制备

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4. 参考文献

[1] kozdrój j. microbial responses to single or successive soil contamination with cd or cu[j]. soil biology and biochemistry, 1995, 27(11): 1459-1465.

[2] solgi e, esmaili-sari a, riyahi-bakhtiari a, et al. soil contamination of metals in the three industrial estates, arak, iran[j]. bulletin of environmental contamination and toxicology, 2012, 88(4): 634-638.

[2] zhao f j, ma y, zhu y g, et al. soil contamination in china: current status and mitigation strategies[j]. environmental science technology, 2014.

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5. 计划与进度安排

1.2022.12-2022.02 文献查阅,综述撰写;实验方案设计;

2.2022.03-2022.04 试验研究;

3.2022.05 论文撰写、审阅、送审;

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