含锰(Mn)重金属废水的处理是行业痛点与难点,近年来高效的生物脱锰技术得到广泛关注,但具有较高锰氧化效率菌株的报道仍然有限.本研究从酸性矿山废水中分离纯化出一株锰氧化细菌,并深入探究其微生物特性以及对Mn2+的去除作用.通过生理生化及16SrRNA序列分析鉴定该菌株为短芽孢杆菌,并命名为Brevibacillus brevis MM2.进一步通过单因素实验探究了环境因子和初始锰浓度对菌株MM2的生长和锰去除率的影响.结果表明,菌株MM2对Mn2+的最高耐受浓度可达1000mg·L-1,且在弱酸条件下(pH 6、pH 5)仍然显现出良好的生长趋势,具有较高的锰去除率(91.93％,pH=6).此外,菌株MM2在30～35℃,pH7,转速180r·min-1条件下生长趋势最好,当初始Mn2+浓度为100mg·L-1时,Mn2+的最高去除率为92.76％.最后,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)对代谢固相产物分析表明,菌株MM2介导生成的生物氧化锰附着在菌株表面并以层状和颗粒状两种形态呈现,锰平均氧化度为3.55,其成分主要为无定形的Mn2O3和MnO2·综上所述,本研究分离纯化的菌株MM2不仅能在弱酸性条件下生长且对锰具有较高的耐受和去除能力,在含锰废水的处理中具有较好应用前景.

锰氧化细菌;酸性矿山废水;筛选鉴定;生物除锰;生物氧化锰

陈明珠;张林义;岳正波;潘鑫;王绍平;李伟;罗长海;刘兵;王进

合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥230009;合肥工业大学纳米矿物与污染控制安徽省高等学校重点实验室,合肥230009;安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司,马鞍山243000;安徽马钢矿业资源集团有限公司生态修复科技分公司,马鞍山243000

环境科学学报

[1]陈明珠;张林义;岳正波;潘鑫;王绍平;李伟;罗长海;刘兵;王进-.酸性矿山废水中锰氧化菌的分离鉴定及其对Mn2+的去除作用)[J].环境科学学报,2022(09):30-39

生物氧化锰,生物除锰

酸性矿山废水,锰氧化菌,分离鉴定,Mn2+,去除作用,重金属废水,脱锰,高锰,分离纯化,一株,锰氧化细菌,微生物特性,生理生化,16SrRNA,序列分析,分析鉴定,芽孢杆菌,Brevibacillus,brevis,MM2,单因素实验,实验探究,环境因子,锰浓度,去除率,1000mg,显现出,生长趋势,pH7,180r,当初,100mg,光电子能谱,XPS,傅里叶红外光谱,红外光谱仪,FTIR,固相产物,产物分析,层状,颗粒状,氧化度,无定形,Mn2O3,MnO2,综上所述,弱酸性,酸性条件,去除能力,含锰废水,筛选鉴定

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