混合白腐真菌的固定化及其在治理铅污染废水中的应用

Immobilization of mixed white rot fungi and it application in the treatment of lead-contaminated wastewater

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摘要[目的]为缓解重金属废水污染对全球食品安全和人类健康的威胁,降低铅(plumbum,Pb)在土壤及动植物体内的积累,借助固定化技术提高菌株的重金属去除效率.[方法]以白腐真菌(white rot fungi)为实验材料,通过混菌兼容性及铅离子(Pb2+)去除能力筛选出吸附效果好且兼容性优的复合菌种,探究最优混菌类型及其比例,优化菌球最佳固定化助剂配方,在此基础上深入探究菌球在实际应用中的最优吸附条件.[结果]黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、云芝(Coriolus versicolor)、凤尾菇(Lentinus sajor-caju)和平菇(Pleurotus ostreatus)4 种菌株兼容效果佳,可进行后续实验;其中云芝和凤尾菇以体积 1∶1 混合后对Pb2+去除效果显著优于各单菌作用;固定化条件优化实验中,20.0 g/L海藻酸钠、15.0 g/L生物炭和 2.0×106 个/mL白腐真菌组成混菌体系,辅以二氧化硅及沸石制得的固定化菌球在 96 h Pb2+去除率为 90.63%,且制得的固定化菌球机械强度高,耐受机械剪切力强;环境条件优化实验中,固定化菌球投加量为 8.35 g/L、pH 5.64时,96 h Pb2+去除率可达 97.45%;本固定化菌球吸附-解吸-再吸附后可重复利用 7 次并保持高效Pb2+去除能力.[结论]固定化白腐真菌混合菌株相较传统的单菌处理方式能够显著提高微生物利用率及含铅废水处理效率,在适宜的条件下短时间内可极大程度吸附废水中的Pb2+,减轻重金属污染物造成的环境生态威胁,因此将固定化白腐真菌混合菌株应用于重金属废水修复领域对推进环境保护事业具有重要意义.