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东北地理所在水体铅污染的低温微生物修复研究方面取得新进展

我国东北地区年平均气温较低,严重影响了现有水体污染修复材料技术特别是生物修复技术修复效果,制约了相关技术的应用,。因此,开展在低温环境下能高效去除水体污染物的新型微生物材料技术的研究尤为重要。

  我所环境修复材料与技术学科组于洪文研究员等科研人员利用从漠河湿地土壤中筛选出的一株耐低温抗铅细菌Pseudomonas putida I3作为生物吸附剂,对电池厂的含铅废水进行实验室模拟吸附净化研究。研究发现该菌在0-15oC范围内对50mg/L铅(pH 5.0)的吸附容量可达35mg/g以上,展现出较高的吸附能力,细菌的细胞壁表面的离子交换作用及化学螯合作用是该菌对Pb2+吸附的主要机制。相关研究成果发表在Journal of Environmental management (2017. 196C: 8–15)。同时,研究人员根据菌株Pseudomonas putida I3对Pb2+的吸附机制,通过利用矿物盐30g/L K2SO4作为微生物培养的补充试剂,在微生物的培养过程中直接提高了菌体表面含钾和含硫官能团的分布密度及丰度,实现了其对菌体表面的修饰,并发现这种修饰作用与菌体代谢过程紧密相关。在利用相应培养条件下获得的菌体KSI3-30作为生物吸附剂处理含铅废水的研究中发现:在同等实验条件下,KSI3-30对Pb2+的吸附能力与I3相比提高了42.35%;通过对吸附条件的优化,该菌在15oC条件下对50mg/L铅(pH 5.0)的吸附能力可达63.69mg/L,且具有良好的再生性能;KSI3-30在低温条件下处理不同类型的实际含铅废水过程中也展现出良好的吸附效果。相关研究成果发表在Bioresource Technology(2017.233: 58-66)上。上述研究工作得到了研究所“一三五”培育项目和中科院“百人计划”等项目的资助。

  论文信息:

  1. Dandan Li#, Xingjian Xu#, Hongwen Yu*, Xuerong Han. Characterization of Pb2+ biosorption by psychrotrophic strain Pseudomonas sp. I3 isolated from permafrost soil of Mohe wetland in Northeast China. Journal of Environmental Management, 2017, 196C, 8-15. DOI:10.1016/j.jenvman.2017.02.076. 

  2. Xingjian Xu#, Haiyan Li, Quanying Wang, dandan Li, Xuerong Han, Hongwen Yu*, A facile approach for surface alteration of Pseudomonas putida I3 by supplying K2SO4 into growth medium: Enhanced removal of Pb (II) from aqueous solution. Bioresource Technology. 2017, 233, 58-66. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.02.038.