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微生物降解聚乙烯醇(PVA)和修复环境重金属污染是环境科学领域研究的两大热点。PVA在降解酶的催化下分子链重复断裂,成为相对分子质量低的碎片,被微生物吸收到体内,充当微生物代谢所需碳源而被降解。在治理重金属污染技术中,微生物技术以投资少、效率高、不产生二次污染等优点,成为治理重金属污染研究的焦点。因此,本文将PVA降解和重金属污染问题相结合,利用PVA在降解过程中可为降解菌吸附镉离子提供充足碳源的特点,以类产碱假单胞菌为研究对象,在降解PVA的基础上探讨其对重金属镉的抗性和吸附效果,并采取紫外线诱变和亚硝酸诱变方法,提高菌株对镉的抗性和吸附率。以能耗低、废弃物资源再利用的形式对生态环境进行双重修复。本课题就围绕这两个方向进行研究,主要内容有:1.参照Finley法和分光光度分析方法对类产碱假单胞菌的PVA降解率进行分析。在PVA17991g/L,酵母膏0.1g/L,(NH4)2SO40.1g/L,KH2PO40.24g/L,K2HPO40.04g/L,MgSO4·7H2O0.035g/L,NaCl0.01g/L,FeSO40.001g/L,蒸馏水1000mL,pH值7.0条件下,PVA降解率可达94.09%。2.探讨渗透压,PVA聚合度、醇解度、重金属离子等因素对菌株生长及PVA降解率的影响。得到如下结论:菌株不具有耐高渗透压的能力,能在较低镉浓度(100mg/L)下生长和完成对PVA的降解。其他重金属如Cu、Zn、Mn等对类产碱假单胞菌产PVA降解酶有促进作用,PVA降解率可提高至97.8%。而Ni、Co等重金属离子则对菌株的PVA降解性能及自身的正常生长有妨碍作用。3.初步探讨了类产碱假单胞菌对镉的吸附特性,发现该细菌在活体及失活状态,都能对水体中的镉有一定的去除效果,去除率分别为37.4%和19.6%。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征得知:类产碱假单胞菌细胞上存在大量参与镉吸附过程的官能团,主要有O-H、N-H、C-N、PO3-4、HPO2-4、P-N等。4.为提高类产碱假单胞菌对镉的抗性及吸附率,采用紫外线照射诱变和亚硝酸诱变对菌株进行诱变处理,得到如下结果:诱变菌株的抗镉性及抗其他重金属性能均有所提高。经紫外线诱变7min和亚硝酸诱变20min得到的诱变菌ZYB-6和YYB-2,对镉的抗性由最初的34mmol/L分别提高至60mmol/L和45mmol/L。对液体环境中的镉去除率也提高至54.4%和49.7%,且经紫外分光光度计检测诱变菌降解PVA情况知,紫外线诱变和亚硝酸诱变均不影响菌株的PVA降解效率。扫描电镜图谱及傅里叶图谱分析显示,诱变菌在与4mmol/L的镉也接触后,细胞壁能保持完整,表面没有发现凹凸及破裂情况。另外,细胞表面上的部分参与镉吸附反应的O-H、N-H、PO3-4、HPO2-4、P-O等活性基团较原始菌株更加活跃。