微生物作用下磷灰石对重金属镉的修复机理研究开题报告

全文总字数：3957字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一、课题的意义

土壤重金属污染是一个世界性的问题，已经引起了人们的广泛关注。土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、长期性、不均匀性和难可逆性的特点[1-3],人类和动物接触重金属的方式包括饮用从土壤中浸出重金属的水，以及食用在污染土壤中生长的可食用植物。此外，人类特别是儿童摄入的土壤和尘埃对健康也有影响。常见的重金属是指汞、镉、铅、砷等具有明显生物毒性的重金属。镉的毒性非常大，可损害人体重要器官，如肾脏、骨骼和呼吸道[4]。镉离子会促进骨质疏松症、癌症、itai-itai病的发病率[5]。镉污染是人类发展导致的全球性问题，不仅对生态环境造成破坏，其累积富效应还会威胁食物链安全，限制人类活动以及农业生产的安全发展。如何消减以及控制镉在环境中的污染，改善生态环境，保障农产品安全，是我国落实可持续发展过程中需要解决并持续关注的重大问题。

二、国内外研究进展

2. 研究的基本内容和问题

四、研究的目标

目前，关于将微生物与矿物(如hap)结合使用作为cd污染土壤或水的修复方法的研究仍然缺乏。因此，本研究通过研究微生物和磷灰石联合应用于cd固定化，找到环保，成本低廉，操作便捷的方法。从微观的角度分析磷灰石及微生物固定镉的机理。并且能够探究出不同微生物对重金属镉的耐受性，为之后重金属的微生物修复方法提供材料支撑。

3. 研究的方法与方案

七、研究方法

本研究旨在探讨在不同微生物作用下磷灰石对重金属镉的吸附机理，采用电感耦合等离子体发射光谱法(icp-oes)分析可溶性磷和镉的浓度来判断溶解出和消耗的有效磷的量以及计算出镉的去除率。此外，通过不同的光谱仪器可以观察反应后形成的矿物的矿物学性质，即，衰减全反射红外光谱(atr-ir)，扫描式电子显微镜(sem)及透射电镜（tem）。

4. 研究创新点

十一、特色或创新之处

目前国内外对于磷酸盐矿物固定重金属的研究比较多，但是将微生物与矿物(如hap)结合使用作为cd污染土壤或水的修复方法的研究仍然缺乏且分析不全面，通过阅读大量文献可以了解到细菌和真菌能够分泌有机酸，从而促进磷灰石的溶解，使其溶出更多的有效磷来固定重金属。而且微生物本身也可以固定重金属。本次实验不仅突破常规，采用了真菌细菌辅助磷灰石的对比实验来得出最佳方案，而且采用了不同的光谱学仪器来分析磷灰石本身以及生成物的形态，从而更明确的分析出磷灰石对重金属吸附的机理。

5. 研究计划与进展

十二、研究计划

第一阶段：2019年2018.3.5——2018.3.15

查阅文献，确定研究方向、内容、方法，及完成开题报告