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微生物的表面元素分析

发布时间:2016-03-25 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:625

一、吸附铅及吸附-浮选铅后微生物的表面元素分析

为了进一步了解细胞表面与铅之间的作用机理,对吸附铅后的细胞表面元素含量进行了测试。采用的吸附试验条件为:吸附pH=6,铅的浓度为1X10-3mol/L。

吸附铅后,总体来说,细胞表面N、O和S的含量减少,说明有Pb元素覆盖其上与这些原子有络合作用;同时,沟戈登菌和草分枝杆菌表面Ca和Na的含量有微弱减少,说明Pb(Ⅱ)离子与细胞中其他离子之间存在着离子交换作用;而胶质芽孢杆菌N、O和S元素减少明显,表明络合作用较强;三种微生物表面Pb含量由多到少顺序为:苦味诺卡菌>胶质芽孢杆菌>草分枝杆菌。

Pb、O、N含量的变化也表明,细胞表面吸附Pb2+后,细胞表面上Pb、O、N存在两种状态,即分子组分中的Pb、O、N和化学环境改变后的Pb、O、N。在随后的红外光谱分析中已证明细胞表面与Pb2+之间有化学吸附产物生成,参照三种吸附剂表面不同化学组成,可以假定它分别与蛋白质中氨基酸、枝菌酸中脂肪酸和胞外多糖中的有关官能团发生了如图所示的键合作用。

二、吸附镉及吸附-浮选镉后微生物的表面元素分析

微生物吸附镉后的细胞表面元素含量进行了测试,结果如表6.2所示。采用的吸附试验条件为:沟戈登菌、胶质芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌吸附pH值分别6、5和8,镉的浓度为26mg/L;浮选三种吸附镉后微生物的捕获剂为二正丁胺,其用量分别为3.3X10-4mol/L、l.1X10-4mol/L和4.0X10-4mol/L。

未吸附镉时,4种微生物的细胞仅含C、N、O、Na、P、S等元素,而吸附镉后,菌体细胞表面出现了镉,细胞表面的镉含量分别为0.203%、0.888%、0.645%、0.502%。以沟戈登菌、胶质芽孢杆菌及枯草芽孢杆菌为吸附剂,以二正丁胺为捕收剂吸附一浮选后,细胞表面的锅含量进一步提高,分别为1.646%、0.955%和0.958%。

4种微生物吸附镉后,细胞表面C、N、O、Na、P、S等元素含量发生不同程度的变化,Na含量减少,可能是由于与废水中镉离子发生离子交换。C、O、N、P、S含量变化是由于-OH、-NH2、-CONH-、-OP、-C==O-、-P==O、-SO、-COOH等基团中的C、O、N、P、S可提供孤对电子与可有空轨道的镉发生络合作用。例如,C的减少可能是由于镉与细胞表面羧基阴离子(-COO-)和乙酰氨基(-NHCOCH3)发生络合作用覆盖其表面。细胞表面N元素降低,可能与细胞表面氨基(-NH2)和(-NHCOCH3)中N与镉的络合作用有关。

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