| Sphingopyxis sp. YF1吸附镉的特性及其机制 |
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| 引用本文： | 张楠,杨洁秋,蔡思恒,陈欣欣,彭堂见,杨飞.Sphingopyxis sp. YF1吸附镉的特性及其机制[J].微生物学通报,2023,50(8):3330-3344. |
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| 作者姓名： | 张楠 杨洁秋 蔡思恒 陈欣欣 彭堂见 杨飞 |
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| 作者单位： | 南华大学公共卫生学院 典型环境污染与健康危害湖南省重点实验室, 湖南 衡阳 421001;南华大学衡阳医学院 辐射-线粒体与人类重大疾病国家重点实验室(培育), 湖南 衡阳 421001 |
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| 基金项目： | 湖湘青年人才支持计划(2021RC3107)；湖南省自然科学基金(2022JJ40372)；湖南省大学生创新创业训练计划项目(S202110555002)；国家自然科学基金(31900108) |
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| 摘 要： | 【背景】水中的重金属污染是一个严峻的环境问题，严重危害人体健康，利用微生物吸附剂修复重金属污染的水体是一种高效环保的方法。Sphingopyxis能够去除重金属，但是其去除水体中镉的研究很少，且其吸附镉的机理尚不清楚。【目的】以从水体中分离的Sphingopyxis sp. YF1为对象，探究该菌对镉的吸附特性和机制。【方法】分析在不同pH、接触时间及重金属初始浓度条件下YF1活菌和死菌对Cd2+的吸附效果，对其进行动力学模型和等温模型拟合，通过扫描电镜和能谱(scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS)观察镉在活菌和死菌细胞表面的富集，并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析确定YF1菌中参与吸附Cd2+的官能团，阐明YF1对镉的吸附机理。【结果】当pH值为3.0-5.0时，随着pH值的升高，活菌与死菌的镉吸附量都随着增加，pH值为5.0-7.0时，活菌与死菌的镉吸附量均无较大变化，吸附主要发生在前10 min，之后吸附速率逐渐降低，活菌和死菌吸附Cd2+的过程更符合准二级动力学模型，表明菌体对镉主要是以化学吸附的方式进行；活菌和死菌等温模型拟合都更符合Langmuir模型，说明YF1对Cd2+的吸附为均相吸附；活菌和死菌对Cd2+的吸附量分别达到36.20 mg/g和62.98 mg/g；吸附后的活菌和死菌的细胞表面均有Cd(II)沉积在菌体表面，活菌和死菌的-OH、C-(O,N)和-NO2等基团参与了镉的吸附。【结论】Sphingopyxis sp. YF1菌具有较强的Cd2+去除能力，该菌株在去除水体Cd2+方面具有良好的应用前景。
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| 关 键 词： | Sphingopyxis sp. YF1 镉 生物吸附 吸附特性 吸附机制 |
| 收稿时间： | 2022/11/24 0:00:00 |
Characteristics and mechanisms of cadmium adsorption by Sphingopyxis sp. YF1 |
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| ZHANG Nan,YANG Jieqiu,CAI Siheng,CHEN Xinxin,PENG Tangjian,YANG Fei.Characteristics and mechanisms of cadmium adsorption by Sphingopyxis sp. YF1[J].Microbiology,2023,50(8):3330-3344. |
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| Authors: | ZHANG Nan YANG Jieqiu CAI Siheng CHEN Xinxin PENG Tangjian YANG Fei |
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| Institution: | Hunan Province Key Laboratory of Typical Environmental Pollution and Health Hazards, School of Public Health, University of South China, Hengyang 421001, Hunan, China;State Key Laboratory of Radiation-mitochondrial and Human Major Diseases (Cultivation), Hengyang Medical School, University of South China, Hengyang 421001, Hunan, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Sphingopyxis sp YF1 cadmium biosorption adsorption characteristics adsorption mechanism |
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