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1、酿酒酵母对铜离子的吸附蕈26卷蕈4期2000年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTV01.26No.IAug.,2000b酿酒酵母对铜离子的吸附√;,塑垦望,堑塑墅,陈坚,伦世仪(无锅轻工大学生物工程学院环境生物技术研究室.江苏无锡214036)摘要:采用啤酒生产过程中产生的废酿酒酵母,对影响菌体对cuz吸附的主要因素进行了探讨,对经不同方法处理的菌体进行jCu吸附性能的比较分析,并稃出了吸附等温曲发.研究了吸附后茵体的洗脱和再生.关薯词塑曼塑堕L!附一廛查丝墨中囝分类号:
2、0647.3文献标识码:A文章编号:1000—3770(2000)04.0240.05许多微生物如细菌,真菌,藻类等都具有从溶液中吸附重金属的能力.本文采用大规模啤酒工业产生的废酿酒酵母(口cc妇m∞cerevisiae),就影响菌体对Cu吸附的主要因素,包括pH,温度?作用时问,菌悻浓度等进行了研究,探讨了经不同方法处理的菌体对Cu*的吸附情况,得出了吸附等温曲线,并研究了吸附后菌体的洗脱和再生.这些研究以期为开发处理重金属废水的生物吸附荆提供参考.1材料与方法1.1原料和试剂啤酒生产废酿酒酵母由无锡
3、狮王太湖水啤酒提供.铜溶液由分析纯CuSO?5H20配制.实验中其它试剂均为分析纯,水为去离子水.1.2仪器PE3030原子吸收分光光度计}TGL一16G台式高速离心机,HYG.I回转式恒温调速摇瓶机,pHs一3精密数显酸度计.1.3分析方法Cuz+浓度以原子吸收分光光度法测定.蛋白质含量分析采用凯氏定氨法.1,4曹体的处理璜处理t废酿酒酵母经1?lo(v/v)去离子水离心洗涤三次,冰箱中保藏备用,保藏时间小于1周.喷雾干燥;经璜处理的菌体进行喷雾干燥.乙醚处理:采用索氏抽提法.酶处理:经璜处理的菌悻以
4、209碱性蛋白酶于50℃下作用6h后离心洗涤至中性,烘干.碱处理经璜处理的菌体于75"C3NaOH中作用20rain,洗涤至中性,乙醇脱水后于50℃下烘干.收稿日期;1999—05—13国家自臻科学基金和清华大学基础研究基金资助项日郑展望等,酿酒酵母对cu"的吸附研究2411.5吸附操作取一定浓度和体积的铜溶液于三角瓶中,加入一定量的喷雾干燥菌体,调至一定pH,在一定温度下.200r/rain摇床中反应一定时间.离心,取上清液分析cu"浓度.1.6洗脱与再生500mL的三角瓶中装200mL浓度为100m
5、E/L的cu"溶液,加入5g菌体,吸附一定时间后离心测定.吸附一定量cu"的菌体经去离子承洗后,分别加入不同洗脱剂50mL,搅拌解吸30rain后,离心测定上清激的cu浓度,得洗脱率.洗脱后的菌体用击离子水洗后,加入200mL0.5MHC1,搅拌30min.用去离子水洗至中性.再加入200mL0.5MNaOH,搅拌30min,承洗至中性.1.7吸附量的计算q=(C,--Cs)xv/w其中,g一吸附量(gcu/g菌体干重)?cI—cu2初浓度(mg/L)?Cs一吸附平衡时Cu2+浓度(mg/L);一溶液体
6、积(L)?Ⅳ一菌体干重(g).2结果与讨论2.1pH的影响pH值对cu吸附量的影响见图1.由图可见,溶减pH值是影响酵母吸附能力的重要因素.当pHi3时.由于溶液中存在大量的H与cu"竞争细胞上有限的吸附位点,使得吸附量减小I在pH=3~6范围内,吸附受pH影响较少,且吸附量较大}当溶液pH大于6时,由于形成氨氧化物沉淀而干扰吸附.故以后实验中pH一般选为4～5.6O一40爵篮20OpI-I^40誊签20柏011o1001000取样时间(mJn)图lpH对吸附的影响圈2吸附时问的影响(pH=4.O)加苗
7、量o.0lg/mL{c.一100rag/L,?一30℃2.2吸附时间的影响500mL三角瓶装液量为200mL,吸附后定时取样,立即以2肿膜过滤,滤液分析cu浓度.作甩时间与cu"的去除率关系见图2.由图可见.作用时间仅为5min时,吸附已接近平衡,此后去除率增长非常缓慢.2.3沮度的影响温度的影响见图3,由图可见温度对菌体吸附Cu有一定的影响.但不显着,当温度为30℃时,吸附效果最好.水处理技术第26卷第4期^8掌●握群0温度(℃)圈3温度的影响(加菌量0.Olg/mL)*娅啪1000加菌量(g/mL)
8、圈4苗体量的影响c'=100mg/L,pH~4.02.4一体量的影响菌体量与Cu"去除率的关系见图4.菌体对cu"的吸附随菌量的增大而增大,当菌量达到0.o3s/mL时,去除率大于9O.此后,去除率增加非常缓慢.2.5等沮吸附平衡曲线菌体的等温吸附曲线见图5,Langmuir模型经常被用来描述这种等温吸附过程:/q=c//q+1/q?6其中c,一吸附平衡时椿液中离子的浓度(rag/L)}口一吸附i(mg/g)tb--与金属和生物吸附剂之问亲
