特性功能菌解毒含铬土壤的性质研究实验报告

1、特性功能菌解毒含铬土壤的性质研究实验报告1 实验目的1. 查阅相关文献资料，了解关于铬渣污染的现状以及有哪些解毒方法。2. 通过此次实验，进一步加强实验的基本操作能力，小组内分工合作，合理分配实验任务，增强协作意识。3. 学会用控制实验条件和相关参数的方法来进行一些探究性实验的设计。4. 掌握特性功能菌解毒含铬土壤的实验方法，加深对固废处理与处置课程中所涉及的生物浸出原理的理解。2 实验原理铬渣解毒主要有干法焙烧还原、湿法还原解毒和微生物解毒等。中南大学经过多年研究，从铬渣堆埋场附近的淤泥中驯化出一株能还原碱性介质（pH=711）中高浓度Cr6+的菌株Ch-1，菌种从大自然中分离获得，经过长期

2、改良驯化，具有较强的还原及耐受六价铬的能力。六价铬特异功能菌的解毒原理：在碱性以及轻微好氧的条件下，能将六价铬还原成三价铬，进一步生成Cr(OH)3沉淀。六价铬的测定方法：六价铬一般以CrO42-，Cr2O7-，Cr2O72-三种形式存在，在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处用分光光度法测定。通过摇瓶实验研究反应温度、pH、以及浸出时间等对六价铬浸出过程的影响。特性功能菌解毒含铬土壤主要工艺流程：含铬土壤培养基，特性功能菌解毒抽滤毒性检测干燥3 化学药品和仪器含铬土壤，1mg/L Cr（）标准使用液，1:1硫酸，1:1磷酸，NaAc-HAc缓冲液，显色剂

3、，高效六价铬还原菌CH-1菌液，培养基。仪器：SHZ-82恒温水浴震荡箱，VIS-7220可见光分光光度计，1mL比色皿若干，托盘天平，抽滤设备，干燥箱，25mL比色管，150mL具塞锥形瓶，烧杯，移液管，玻璃棒，100mL量筒，洗耳球，胶头滴管，pH试纸等。4 实验步骤 1.绘制标准曲线 取7支25mL比色管，分别加入0、0.1、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0mLCr标准使用液，定容。加入1:1H2SO4、1:1H3PO4各0.5mL，再加入1mL显色剂，摇匀。静置510min后于540nm波长处，分别测吸光度，并绘制标准曲线。2. 细菌解毒本组 第三组：固液比=1:20 温度=25

4、 pH=9和10取2只锥形瓶，分别称取含铬土壤5g，加入培养基70mL，菌液30mL，分别调节pH=9和10。取另1只锥形瓶，称量铬土壤5g，加入100mL蒸馏水，调节pH=9。3只锥形瓶放入25恒温箱震荡。分别在0h、1h、2h、4h、6h.时取样0.1ml（Cr浓度较低时适当增加取样量，测定方法与上同）测定吸光度，直到吸光度稳定，并计算相应Cr浓度，绘制浓度变化曲线并对实验结果进行分析。解毒完成后，将溶液抽滤，得到的滤渣烘干备用。其他组第一组：25pH=9固液比=1:20和1:25取2只锥形瓶，分别称取含铬土壤5g、4g，加入培养基70mL，菌液30mL，调节pH=9。取另1只锥形瓶，称量

5、铬土壤5g，加入100mL蒸馏水，调节pH=9。将3只锥形瓶放入25恒温箱震荡，分别在0h、1h、2h、4h、6h.时取样0.1ml（Cr浓度较低时适当增加取样量，测定方法与上同）测定吸光度，直到吸光度稳定，并计算相应Cr浓度，绘制浓度变化曲线并对实验结果进行分析。解毒完成后，将溶液抽滤，得到的滤渣烘干备用。 第二组：pH=9固液比=1:20 温度=25和35取2只锥形瓶，分别称取含铬土壤5g，加入培养基70mL，菌液30mL，调节pH=9。1只锥形瓶放入25恒温箱震荡，另1只锥形瓶放入35恒温箱震荡取另1只锥形瓶，称量铬土壤5g，加入100mL蒸馏水，调节pH=9，放入25恒温箱震荡。分别在

6、0h、1h、2h、4h、6h.时取样0.1ml（Cr浓度较低时适当增加取样量，测定方法与上同）测定吸光度，直到吸光度稳定，并计算相应Cr浓度，绘制浓度变化曲线并对实验结果进行分析。解毒完成后，将溶液抽滤，得到的滤渣烘干备用。第四组：固液比=1:20 温度=35 pH=9和10取2只锥形瓶，分别称取含铬土壤5g，加入培养基70mL，菌液30mL，分别调节pH=9和10。取另1只锥形瓶，称量铬土壤5g，加入100mL蒸馏水，调节pH=10。3只锥形瓶放入25恒温箱震荡。分别在0h、1h、2h、4h、6h.时取样0.1ml（Cr浓度较低时适当增加取样量，测定方法与上同）测定吸光度，直到吸光度稳定，并

7、计算相应Cr浓度，绘制浓度变化曲线并对实验结果进行分析。解毒完成后，将溶液抽滤，得到的滤渣烘干备用。3.浸出毒性检测分别取烘干后原渣，解毒渣以及原土壤各2g加入NaAc-HAc缓冲溶液4mL，搅拌震荡8h，静置16h，取出溶液测吸光度，计算Cr浸出浓度。5 实验结果与数据处理标准曲线的测定：标准曲线的测定实验数据Cr标准使用液的体积/mL 0 0.1 0.5 1.0 2.0 4.0 6.0吸光度A 0 0.007 0.015 0.029 0.055 0.115 0.155标准曲线的绘制： 细菌解毒过程中时间吸光度实验数据记录（第三组）：解毒时间/h吸光度A（pH=9)Cr浓度g·mL

8、-1吸光度A（pH=10)Cr浓度g·mL-1吸光度A(对照组）Cr浓度g·mL-100.1395.3440.27810.7570.0260.94410.0732.7740.0863.2800.0200.71020.0772.9300.0873.3190.0220.78830.1023.9030.0893.3970.0883.35840.0813.0860.0953.6310.0933.55350.0943.5920.1114.2540.0843.20260.1264.8380.1084.1370.0953.63170.1234.7210.08603.2800.1415.4

9、2280.1134.3320.1315.0330.1274.87790.0863.2800.1606.1620.1124.293100.1204.6040.1244.7600.0250.905110.0511.9170.1074.0980.0612.307240.0953.6310.0903.4360.0090.282浸出毒性检测0.0100.3210.0090.2820.0070.204细菌解毒过程中时间吸光度实验数据记录（第一组）：解毒时间/h吸光度A（5g,1:20)Cr浓度g·mL-1吸光度A（4g，1:25)Cr浓度g·mL-1吸光度A(对照组）Cr浓度g

10、3;mL-100.0270.9830.031.1000.0130.43810.0682.5790.0150.5160.0180.63220.0742.8130.0772.9300.0150.51630.0762.8910.093.4360.0190.67140.0732.7740.0833.1640.0140.47750.1054.0200.0752.8520.010.32160.0943.5920.1013.8640.0250.90570.1174.4880.0732.7740.020.71080.1234.7210.1054.0200.020.71090.0712.6960.0863.28

11、00.0240.866100.0662.5020.0712.6960.020.710110.0531.9950.13.8260.0311.139240.0793.0080.0742.8130.0190.671浸出毒性检测0.0070.2040.0040.0870.0220.788细菌解毒过程中时间吸光度实验数据记录（第二组）：解毒时间/h吸光度A25Cr浓度g·mL-1吸光度A35Cr浓度g·mL-1吸光度A(对照组）Cr浓度g·mL-100.0270.9830.0151.0220.0150.51610.0441.6450.0251.6060.0250.90520

12、.0782.9690.0262.2290.0260.94430.0712.6960.0212.3070.0210.74940.0923.5140.0223.4360.0220.78850.083.0470.0213.0080.0210.74960.0752.8520.0222.3070.0220.78870.0481.8010.0122.0340.0120.39980.0321.1780.0231.7230.0230.82790.0291.0610.0221.4890.0220.788100.1114.2540.0193.6310.0190.671110.1194.5650.0214.4490

13、.0210.749120.0542.0340.0241.5280.0240.866240.0471.7620.0281.6060.0281.022浸出毒性检测0.0010.0300.0180.8660.0180.632细菌解毒过程中时间吸光度实验数据记录（第四组）：解毒时间/h吸光度A（pH=9)Cr浓度g·mL-1吸光度A(pH=10）Cr浓度g·mL-1吸光度A(对照组）Cr浓度g·mL-100.0441.6450.0552.0730.0270.98310.0772.9300.062.2680.020.71020.1254.7990.0843.2020.021

14、0.74930.1043.9810.0762.8910.0220.78840.1174.4880.0672.5400.0240.86650.134.9940.0833.1640.0180.63260.1154.4100.0873.3190.0281.02270.1224.6820.1033.9420.020.71080.0843.2020.0782.9690.0140.47790.1395.3440.0953.6310.0140.477100.0993.7870.0893.3970.0120.399110.0672.5400.0612.3070.0160.555240.0622.3460.10

15、13.8640.0250.905浸出毒性检测0.0060.1650.0080.2430.0060.1656 结果讨论与分析（1） 由四组实验中Cr浓度随时间变化曲线图可以看出Cr浓度总体趋势都是先升高再下降，前五个小时上升趋势比较快，大概在第5个小时左右会达到一个峰值，之后逐渐呈下降趋势。（2） 理论上说，pH=10,温度为25，固液比1:20的条件下含铬土壤的解毒效果最好，然而在实验中结果却是第二组固液比1:20，温度35，pH=9的情况下测得的浸出浓度最大。导致误差的原因很可能是操作上的不注意，在振荡过程中土壤颗粒也处于悬浮状态，在移取解毒溶液过程中不慎将悬浮态的颗粒也移取到比色管中。导致原渣浸出浓度偏高较严重。如组一原渣浸出浓度比解毒渣还要高许多，明显不合理。（3