PDF《铝改性秸秆生物质炭去除水体中的大肠杆菌①》

350 ℃,保持

225 min, 待马弗炉冷却至室温,取出炭化产物,磨细过 0.25 mm 孔径筛备用[11] . 铝改性秸秆生物质炭的制备步骤如下: 在磁力搅 拌条件下将

20 g 生物质炭添加到

200 ml 初始浓度为 0.3 mol/L 的AlCl3 溶液中,再用 0.5 mol/L NaOH 将pH 调至 7.0,维持

2 h.于25 ℃ 恒温培养箱中放置

48 h 后离心分离,用去离子水洗涤

1 次,再用酒精洗 至无 Cl-[8] .室温下风干、磨细过 0.25 mm 筛.用相 同方法将生物质炭与 0.6 mol/L 的AlCl3 溶液反应制 备0.6 mol/L 铝改性生物质炭. 1.2 Zeta 电位测量 称取过 0.04 mm 筛的 0.050 g 生物质炭和改性生 物质炭于

250 ml 锥形瓶中,分别加入 0.1 mmol/L 第3期钱薇等:铝改性秸秆生物质炭去除水体中的大肠杆菌

509 http://soils.issas.ac.cn NaNO3 溶液

200 ml 以制备悬液.将悬液用超声波分 散1h,分置于

6 个100 ml 塑料瓶中,用HNO3 和NaOH 调节 pH 至4.0 ~ 9.0,待pH 稳定后,在恒温 下放置

24 h,用Zeta 电位仪(ZetaPlus, Brookhaven Instruments, New York, USA)测定胶体悬液的 Zeta 电位[12] . 1.3 细菌处理 供试菌株为大肠杆菌(Escherichia. coli,编号: 1.2389),购买自中国科学院微生物研究所菌种保藏 中心.细菌培养及收集过程如下:37 ℃下在牛肉膏 蛋白胨培养基中振荡培养 15.5 h, 在8000 g 下离心 获得菌体,然后用去离子水洗涤

3 次,最后将细菌起 悬,分散后用紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器 有限公司,UV-3000)在420 nm 处调节悬液中细菌的 浓度使吸光度为 1.2,此时菌液的浓度为 2.5 mg/ml, 细菌的数量大约为 1.144?109 cfu/ml,细菌的重量为 鲜重[7,13] .然后将细菌悬液稀释成 0.

5、1.

0、1.

5、2.0 和2.5 mg/ml,分别测定它们的吸光度制作细菌浓度 与吸光度的标准曲线. 1.4 改性前后生物质炭对大肠杆菌吸附量比较 吸附实验:称取

30 mg 生物质炭或改性生物质 炭,分别加入

10、12.

5、

15、17.

5、

20、22.5 和25 ml 起悬菌液,用去离子水和 NaCl 溶液将溶液总体积调 至30 ml,背景电解质浓度为

1 mmol/L NaCl,pH 调 节至 6.0 左右.

25 ℃、

20 r/min 旋转振荡

70 min 后, 往离心管底部加入

3 ml 蔗糖溶液(质量浓度 60%), 在4000 g 下离心分离,吸取上层溶液,用分光光 度计测定未被吸附的细菌的吸光度,由加入细菌量 与平衡液中未被吸附的细菌量之间的差值计算生 物质炭对细菌的吸附量[13] . 1.5 淋溶条件下改性生物质炭对大肠杆菌的去除 效果 在内径

2 cm、 长9cm 的玻璃淋溶柱底部铺一层尼 龙布,在尼龙布上均匀铺

3 g

20 目石英砂,再铺

2 g

60 目的石英砂, 然后在石英砂上部均匀装入

2 g 铝改性稻 草炭, 在稻草炭上部铺一层尼龙布. 用蠕动泵从淋溶柱 上部均匀加入含 0.5 mg/ml 大肠杆菌的水,从淋溶柱底 部收集淋出液,每10 ml 为一次采样.用分光光度法测 得淋出液中大肠杆菌的浓度,计算大肠杆菌的去除率.

2 结果与讨论 2.1 铝改性前后生物质炭对大肠杆菌的吸附量与 去除率 图1为大肠杆菌在未改性大豆秸秆炭和铝改性 大豆秸秆炭表面的吸附量. 大肠杆菌在未经改性的大 豆秸秆炭表面的吸附量较低,但经过铝改性后,大肠 杆菌在生物质炭表面的吸附量显著提高.0.6 mol/L Al(III) 改性的大豆秸秆炭表面大肠杆菌的吸附量显 著高于 0.3 mol/L Al(III) 改性的大豆秸秆炭,因此用 0.6 mol/L Al(III) 改性秸秆生物质炭所获得的吸附剂 对大肠杆菌的吸附效果更好. 生物质炭对大肠杆菌的 吸附量也随大肠杆菌浓度的增加而增加.根据图