壬基酚对微生物吸附镉的影响开题报告

1. 研究目的与意义

随着电镀、采矿、冶炼、化工、印染、医药、合金、造纸、陶瓷等行业的发展，其排放的含重金属废水也不断进入环境^[1]。重金属在各介质间循环运动，会造成对环境的永久性污染，严重危害生态环境。

镉（cd）是环境中对植物、动物以及人类毒性最强的重金属元素之一。其生物蓄积性很强，相关报道称镉在人体内的半衰期长达6～40年。大部分经消化道和呼吸道进入动物和人体内，通过与皮肤和毛发的接触进入体内的极少，在肝、肾、肺和骨骼等部位蓄积，年龄越大，蓄积量越大，从而诱发多种疾病，影响人类健康^[2]。此外，还会引起叶绿素含量降低，在重金属cd胁迫下，植物呼吸作用紊乱，不仅减少了供给植物正常生命活动的能量，而且还会使一部分能量从正常代谢和生长过程转移到对重金属胁迫的适应过程上，如损伤的修复和合成一些重金属络合物等，相应地植物的生长发育就会被抑制^[3]。

目前，含镉废水的化学沉淀处理方法可以大致分为三类，即中和沉淀法、硫化物沉淀法和铁氧体法，物化处理方法有离子交换法、吸附法、膜分离法和电解法，但这些方法会带来处理成本高、产生二次污染、吸附效果不明显等问题。而与传统的处理方法相比，生物吸附技术具有广阔的应用前景和较好的环境效益和社会效益。由于其简单性和可用性，使生物吸附在去除或/和复原污染物的解决方案中一直被视为一种有前途的生物技术。

2. 研究内容和预期目标

本文针对微生物对于壬基酚共存下Cd的吸附这一主题，开展微生物在不同的条件下对重金属Cd吸附情况的研究。考虑到镉的毒性很强，故首先控制镉浓度为10、50、200 mg/L，对五种已知菌进行耐受性试验。其次通过控制镉浓度为1 mg/L和10 mg/L，菌浓度为1 g/L，吸附时间为2 h，并设置两组平行进行吸附实验，选出对镉有明显吸附作用且耐受性强的菌株，绘制生长曲线，通过控制变量的方法，分别控制镉离子初始浓度为0.1、0.5、1.0、5.0、10.0 mg/L，菌浓度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/L，吸附时间为0.5、1、2、4、8 h，pH值为3、4、5、6、7、8的条件下进行实验，得到菌株对Cd² 的最佳吸附条件，最终在该条件下考察壬基酚对菌株吸附Cd² 的影响。

本研究期望筛选出高效而优良且吸附性能好的耐镉菌株，找到菌体对镉的最佳吸附条件，同时考察不同浓度壬基酚对菌体吸附Cd² 的影响，为复合污染的生物治理方法提供数据支持。

3. 研究的方法与步骤

1 镉和壬基酚储备液的配置

1.1 镉标准储备液的配置

称取0.5705 g的3cdso₄8h₂o固体溶解于250 ml容量瓶中，摇匀，得到镉标准储备液质量浓度为1000 mg/l，待用。

4. 参考文献

[1] 何宝燕.重金属铬、镍废水的生物吸附研究[d].广州：暨南大学，2006

[2] 杜丽娜，余若祯，王海燕.重金属镉污染及其毒性研究进展[j].环境与健康杂志，2013，30(2)：167-173

[3] 叶寒青，杨祥良.环境污染物镉毒性作用机理研究进展[j].广东微量元素科学，2001，8(3)：9-12

5. 计划与进度安排

1. 2022.1-2022.3（上旬） 文献查阅，资料分析，实验方案制定

2. 2022.3（上旬）-2022.3（中旬） 完成实验前准备及已知菌株的耐受性实验

3. 2022.3（中旬）-2022.3（下旬） 完成菌株对镉的吸附实验，筛选出菌株