特性功能菌解毒含鉻土壤的性質(zhì)研究實驗報告

1、特性功能菌解毒含鉻土壤的性質(zhì)研究實驗報告1 實驗?zāi)康?. 查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解關(guān)于鉻渣污染的現(xiàn)狀以及有哪些解毒方法。2. 通過此次實驗，進(jìn)一步加強(qiáng)實驗的基本操作能力，小組內(nèi)分工合作，合理分配實驗任務(wù)，增強(qiáng)協(xié)作意識。3. 學(xué)會用控制實驗條件和相關(guān)參數(shù)的方法來進(jìn)行一些探究性實驗的設(shè)計。4. 掌握特性功能菌解毒含鉻土壤的實驗方法，加深對固廢處理與處置課程中所涉及的生物浸出原理的理解。2 實驗原理鉻渣解毒主要有干法焙燒還原、濕法還原解毒和微生物解毒等。中南大學(xué)經(jīng)過多年研究，從鉻渣堆埋場附近的淤泥中馴化出一株能還原堿性介質(zhì)（pH=711）中高濃度Cr6+的菌株Ch-1，菌種從大自然中分離獲得，經(jīng)過長期

2、改良馴化，具有較強(qiáng)的還原及耐受六價鉻的能力。六價鉻特異功能菌的解毒原理：在堿性以及輕微好氧的條件下，能將六價鉻還原成三價鉻，進(jìn)一步生成Cr(OH)3沉淀。六價鉻的測定方法：六價鉻一般以CrO42-，Cr2O7-，Cr2O72-三種形式存在，在酸性介質(zhì)中，六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，于540nm波長處用分光光度法測定。通過搖瓶實驗研究反應(yīng)溫度、pH、以及浸出時間等對六價鉻浸出過程的影響。特性功能菌解毒含鉻土壤主要工藝流程：含鉻土壤培養(yǎng)基，特性功能菌解毒抽濾毒性檢測干燥3 化學(xué)藥品和儀器含鉻土壤，1mg/L Cr（）標(biāo)準(zhǔn)使用液，1:1硫酸，1:1磷酸，NaAc-HAc緩沖液，顯色劑

3、，高效六價鉻還原菌CH-1菌液，培養(yǎng)基。儀器：SHZ-82恒溫水浴震蕩箱，VIS-7220可見光分光光度計，1mL比色皿若干，托盤天平，抽濾設(shè)備，干燥箱，25mL比色管，150mL具塞錐形瓶，燒杯，移液管，玻璃棒，100mL量筒，洗耳球，膠頭滴管，pH試紙等。4 實驗步驟 1.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 取7支25mL比色管，分別加入0、0.1、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0mLCr標(biāo)準(zhǔn)使用液，定容。加入1:1H2SO4、1:1H3PO4各0.5mL，再加入1mL顯色劑，搖勻。靜置510min后于540nm波長處，分別測吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2. 細(xì)菌解毒本組 第三組：固液比=1:20 溫度=25

4、 pH=9和10取2只錐形瓶，分別稱取含鉻土壤5g，加入培養(yǎng)基70mL，菌液30mL，分別調(diào)節(jié)pH=9和10。取另1只錐形瓶，稱量鉻土壤5g，加入100mL蒸餾水，調(diào)節(jié)pH=9。3只錐形瓶放入25恒溫箱震蕩。分別在0h、1h、2h、4h、6h.時取樣0.1ml（Cr濃度較低時適當(dāng)增加取樣量，測定方法與上同）測定吸光度，直到吸光度穩(wěn)定，并計算相應(yīng)Cr濃度，繪制濃度變化曲線并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。解毒完成后，將溶液抽濾，得到的濾渣烘干備用。其他組第一組：25pH=9固液比=1:20和1:25取2只錐形瓶，分別稱取含鉻土壤5g、4g，加入培養(yǎng)基70mL，菌液30mL，調(diào)節(jié)pH=9。取另1只錐形瓶，稱量

5、鉻土壤5g，加入100mL蒸餾水，調(diào)節(jié)pH=9。將3只錐形瓶放入25恒溫箱震蕩，分別在0h、1h、2h、4h、6h.時取樣0.1ml（Cr濃度較低時適當(dāng)增加取樣量，測定方法與上同）測定吸光度，直到吸光度穩(wěn)定，并計算相應(yīng)Cr濃度，繪制濃度變化曲線并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。解毒完成后，將溶液抽濾，得到的濾渣烘干備用。 第二組：pH=9固液比=1:20 溫度=25和35取2只錐形瓶，分別稱取含鉻土壤5g，加入培養(yǎng)基70mL，菌液30mL，調(diào)節(jié)pH=9。1只錐形瓶放入25恒溫箱震蕩，另1只錐形瓶放入35恒溫箱震蕩取另1只錐形瓶，稱量鉻土壤5g，加入100mL蒸餾水，調(diào)節(jié)pH=9，放入25恒溫箱震蕩。分別在

6、0h、1h、2h、4h、6h.時取樣0.1ml（Cr濃度較低時適當(dāng)增加取樣量，測定方法與上同）測定吸光度，直到吸光度穩(wěn)定，并計算相應(yīng)Cr濃度，繪制濃度變化曲線并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。解毒完成后，將溶液抽濾，得到的濾渣烘干備用。第四組：固液比=1:20 溫度=35 pH=9和10取2只錐形瓶，分別稱取含鉻土壤5g，加入培養(yǎng)基70mL，菌液30mL，分別調(diào)節(jié)pH=9和10。取另1只錐形瓶，稱量鉻土壤5g，加入100mL蒸餾水，調(diào)節(jié)pH=10。3只錐形瓶放入25恒溫箱震蕩。分別在0h、1h、2h、4h、6h.時取樣0.1ml（Cr濃度較低時適當(dāng)增加取樣量，測定方法與上同）測定吸光度，直到吸光度穩(wěn)定，并

7、計算相應(yīng)Cr濃度，繪制濃度變化曲線并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。解毒完成后，將溶液抽濾，得到的濾渣烘干備用。3.浸出毒性檢測分別取烘干后原渣，解毒渣以及原土壤各2g加入NaAc-HAc緩沖溶液4mL，攪拌震蕩8h，靜置16h，取出溶液測吸光度，計算Cr浸出濃度。5 實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定：標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定實驗數(shù)據(jù)Cr標(biāo)準(zhǔn)使用液的體積/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標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制： 細(xì)菌解毒過程中時間吸光度實驗數(shù)據(jù)記錄（第三組）：解毒時間/h吸光度A（pH=9)Cr濃度g·mL

8、-1吸光度A（pH=10)Cr濃度g·mL-1吸光度A(對照組）Cr濃度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浸出毒性檢測0.0100.3210.0090.2820.0070.204細(xì)菌解毒過程中時間吸光度實驗數(shù)據(jù)記錄（第一組）：解毒時間/h吸光度A（5g,1:20)Cr濃度g·mL-1吸光度A（4g，1:25)Cr濃度g·mL-1吸光度A(對照組）Cr濃度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浸出毒性檢測0.0070.2040.0040.0870.0220.788細(xì)菌解毒過程中時間吸光度實驗數(shù)據(jù)記錄（第二組）：解毒時間/h吸光度A25Cr濃度g·mL-1吸光度A35Cr濃度g·mL-1吸光度A(對照組）Cr濃度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浸出毒性檢測0.0010.0300.0180.8660.0180.632細(xì)菌解毒過程中時間吸光度實驗數(shù)據(jù)記錄（第四組）：解毒時間/h吸光度A（pH=9)Cr濃度g·mL-1吸光度A(pH=10）Cr濃度g·mL-1吸光度A(對照組）Cr濃度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浸出毒性檢測0.0060.1650.0080.2430.0060.1656 結(jié)果討論與分析（1） 由四組實驗中Cr濃度隨時間變化曲線圖可以看出Cr濃度總體趨勢都是先升高再下降，前五個小時上升趨勢比較快，大概在第5個小時左右會達(dá)到一個峰值，之后逐漸呈下降趨勢。（2） 理論上說，pH=10,溫度為25，固液比1:20的條件下含鉻土壤的解毒效果最好，然而在實驗中結(jié)果卻是第二組固液比1:20，溫度35，pH=9的情況下測得的浸出濃度最大。導(dǎo)致誤差的原因很可能是操作上的不注意，在振蕩過程中土壤顆粒也處于懸浮狀態(tài)，在移取解毒溶液過程中不慎將懸浮態(tài)的顆粒也移取到比色管中。導(dǎo)致原渣浸出濃度偏高較嚴(yán)重。如組一原渣浸出濃度比解毒渣還要高許多，明顯不合理。（3