一种利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法技术

本发明专利技术公开了一种利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法，包括：用三氯甲烷将卵磷脂

【技术实现步骤摘要】
一种利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法


[0001]本专利技术属于废水处理
，更具体地说，本专利技术涉及一种利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法
。

技术介绍

[0002]随着经济不断的快速发展，环境污染问题越来越受到人们的关注，尤其是重金属污染问题
。
重金属由于具有毒性强
、
不能降解
、
易富集
、
能在食物链中传递且具有致癌性等特性
,
对生态环境和人类健康都有潜在威胁
。
电镀
、
制革
、
防腐和染料等工业生产过程
,
使大量重金属废水排入河流等水体
。
重金属污染废水治理已引起广泛关
。
目前，处理重金属废水的主要方法有离子交换法
、
化学沉淀法
、
电化学法
、
吸附法等
。
[0003]离子交换法是用离子交换树脂或螯合树脂作为介体来达到去除水中重金属离子的方法
。
离子交换树脂主要以木质素
、
泥炭
、
纤维素等作为原材料来制备
。
螯合树脂除了具有一般离子交换树脂的优点外，还具备高选择性的特点
。
但是离子交换法和膜分离法操作简单但成本高，甚至可能会被一些细小的悬浮固体颗粒堵塞，在处理低浓度重金属废水时效率不高
。
[0004]沉淀原理是提高水体
pH
值，使重金属与氢氧根离子形成多种络合物或以碳酸盐的形式络合物，使其中从水中分离出来
。
同时也可通过加入含硫化合物作为沉淀剂使重金属离子形成沉淀物从水体中被去除
。
通过絮凝作用来去除水体中的污染物主要运用在常规的废水处理中，以铁盐和铝盐作为絮凝剂，与具备净化功能的天然矿物协同并改性，形成具有高性能的絮凝材料，提高污水处理的效率
。
但是化学沉淀法一般需要使用大量化学试剂，不仅会提高成本，也容易产生污泥，对环境造成二次污染
。
[0005]电化学法是指在电流作用下，通过氧化还原
、
分解
、
沉淀
、
气浮等一系列反应，去除废水中的重金属离子和有机污染物
。
但其极板消耗快，吸收大功率，去除低浓度电镀废水
。
效果不好
。
仅适用于中小型电镀废水处理
。
[0006]吸附法是运用多孔性物质将水体中污染物吸附来对废水进行处理的一种传统方式
。
运用最多且最早的是活性炭吸附，广泛运用于净水生产中
。
目前，活性炭纤维
、
分子筛
、
活性炭
、
纳米碳材料等已相继上市，着重对活性炭表面改良技术和水处理设备的改进进行研发
。
目前，对矿物吸附剂表面的研究水平已达到分子级别，为了挖掘环境矿物材料的高性能，需要对具有离子交换
、
吸附和过滤功能的天然矿物进行一定的技术改善
。
吸附在实际应用中仍具有一定局限性
,
例如目前的解吸附方法较为单一，经传统的解吸附技术处理的吸附剂再吸附能力差，解吸附剂种类贫乏易受外界环境影响
、
吸附重金属后的微生物不易分离回收等
。
[0007]微生物吸附是近年来的新兴处理法，在废水处理方面能够取得较为明显的效果微生物吸附
,
即通过微生物自身或产物的化学成分或结构特性吸附去除介质中重
(
类
)
金属
,
进而通过固液相分离，从而降低水中金属离子浓度
。
相较于其他废水处理方法而言，微生物吸附法对废水的处理速率较快，并且其原料的使用来源相对而言较为广泛，能够满足相关
技术人员的要求
。
与其他废水处理方式相比，这种处理方式不会出现二次污染，因此在未来有较为广阔的发展前景
。
利用微生物来减轻或消除重金属污染，国内外已有许多报道，微生物不能降解和破坏金属，但可通过改变它们的化学或物理特性而影响金属在环境中的迁移与转化
。
目前利用微生物吸附核素的研究很多，如有研究表明干重
1g
的酵母
U
吸附量可达
3000mg。
[0008]光催化还原法主要依靠半导体金属氧化物作为光催化剂，通过与污染物发生氧化还原反应从而达到去除污染物的目的，具有高效
、
环保，并且不产生二次污染等优点
。
自鲁安怀等人发现一些半导体矿物的光电子能够促进一些微生物生长代谢，这为光电协同微生物还原重金属离子提供了可能
。
因为在自然界半导体矿物与微生物伴生在地表体系
。
但其调控方法与作用机制还未阐释清楚
。
光电子除了还原金属离子外，还能降解有机污染物，从而具有其他方法无法实现的协同优势
。
[0009]然而现有技术中还没有提及有将黄素单核苷酸
(FMN)
利用到光电子协同微生物去除重金属
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和
/
或缺陷，并提供至少后面将说明的优点
。
[0011]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法，包括：
[0012]使用三氯甲烷
、
卵磷脂
、
黄素单核苷酸
、
含重金属和
MV
的缓冲液制备脂质体区室，向脂质体区室中添加半导体氮化钛和粪产碱杆菌湿菌体，进行光照，在脂质体区室中构成光电子
+
黄素单核苷酸
+
粪产碱杆菌湿菌体
+U(VI)
体系，从而将重金属还原，实现重金属的去除
。
[0013]优选的是，其中，具体包括以下步骤：
[0014]步骤一
、
用三氯甲烷将卵磷脂
、
黄素单核苷酸在一定温度下水浴溶解，待卵磷脂溶解完全后，减压旋转蒸发成膜，抽真空后进行水浴；
[0015]步骤二
、
旋转蒸发完后，将含重金属和
MV
的缓冲液倒入步骤一的容器中，将壁上卵磷脂溶解完全，转移到聚乙烯管中，涡旋一定时间后，放入液氮罐中冷冻，然后在一定温度的水浴锅中解冻，重复多次，然后将解冻后的溶液放入透析袋透析一定时间，当透析液与缓冲液吸光度吻合时，得到添加黄素单核苷酸的脂质体区室；
[0016]步骤三
、
向步骤二得到的脂质体区室中添加半导体氮化钛和粪产碱杆菌湿菌体，用氙灯对脂质体区室进行光照，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法，其特征在于，包括：使用三氯甲烷
、
卵磷脂
、
黄素单核苷酸
、
含重金属和
MV
的缓冲液制备脂质体区室，向脂质体区室中添加半导体氮化钛和粪产碱杆菌湿菌体，进行光照，在脂质体区室中构成光电子
+
黄素单核苷酸
+
粪产碱杆菌湿菌体
+U(VI)
体系，从而将重金属还原，实现重金属的去除
。2.
如权利要求1所述的利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一
、
用三氯甲烷将卵磷脂
、
黄素单核苷酸在一定温度下水浴溶解，待卵磷脂溶解完全后，减压旋转蒸发成膜，抽真空后进行水浴；步骤二
、
旋转蒸发完后，将含重金属和
MV
的缓冲液倒入步骤一的容器中，将壁上卵磷脂溶解完全，转移到聚乙烯管中，涡旋一定时间后，放入液氮罐中冷冻，然后在一定温度的水浴锅中解冻，重复多次，然后将解冻后的溶液放入透析袋中透析一定时间，当透析液与缓冲液吸光度吻合时，得到添加黄素单核苷酸的脂质体区室；步骤三
、
向步骤二得到的脂质体区室中添加半导体氮化钛和粪产碱杆菌湿菌体，用氙灯对脂质体区室进行光照，使得半导体氮化钛产生光电子，在脂质体区室中构成光电子
+
黄素单核苷酸
+
粪产碱杆菌湿菌体
+U(VI)
体系，从而将
U(VI)
还原，实现
U(VI)
的去除
。3.
如权利要求2所述的利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法，其特征在于，所述步骤一中，三氯甲烷
、
卵磷脂
、
黄素单核苷酸的质量体积比为5～
40mL:15
～
120mg:0.1
～
30mg。4.
如权利要求2所述的利用光电子协同微生物去除重金属的区室化方法，其特征在于，所述步骤一中，卵磷脂

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明学，陈静萍，伍海艳，王小婧，李立欢，万欣，聂小琴，周磊，魏红福，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：