Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cơ chế hấp thụ cadmium bởi bùn hoạt tính
Tóm tắt
Tầm quan trọng của hoạt động trao đổi chất trong việc hấp thụ cadmium bởi bùn hoạt tính không thích nghi đã được nghiên cứu. Dưới 30 mg/l cadmium trong dung dịch, quá trình hấp phụ sinh học được phát hiện tuân theo đẳng tích Freundlich, đây là mô hình phổ biến nhất cho quá trình hấp phụ vật lý-hóa học. Hơn 95% tổng lượng cadmium được hấp thụ đã đạt được trong vòng 5 phút tiếp xúc giữa kim loại và bùn. Quá trình hấp thụ sinh học đã tăng mạnh khi nồng độ cadmium ban đầu trong dung dịch được nâng từ 10 lên 100 mg/l, trong khi hoạt động trao đổi chất của bùn, được đo bằng hoạt động hô hấp và sản xuất protein ngoại bào, bị ức chế một cách rất đáng kể trong cùng khoảng nồng độ. Việc thêm chất dinh dưỡng với mức độ thấp nhưng vẫn đáng kể không làm tăng lượng cadmium hấp thụ trong thời gian tiếp xúc 2 giờ, trong khi sau 24 giờ, việc bổ sung chất dinh dưỡng đã làm tăng quá trình hấp phụ chỉ khoảng 5-10% mà không có sự gia tăng đáng kể về khối lượng sinh khối. Quá trình hấp thụ sinh học được phát hiện là tăng với nhiệt độ từ 5° C đến 40° C, tương quan với sự gia tăng trong hoạt động trao đổi chất của bùn. Việc xử lý trước bùn với các chất ức chế trao đổi chất (NaN3 và tia UV) dường như chỉ gây ra sự giảm rất nhẹ (5-10%) của hấp phụ. Những kết quả này cho thấy rằng sự hấp thụ cadmium qua cơ chế trao đổi chất là thấp và rằng quá trình hấp phụ lên bề mặt tế bào là cơ chế chính trong việc hấp thụ.
Từ khóa
#cadmium #bùn hoạt tính #hấp phụ sinh học #hoạt động trao đổi chất #đẳng tích FreundlichTài liệu tham khảo
Beveridge TC, Doyle RJ (1989) In: Metal ions and bacteria. Wiley Interscience, New York
Brown MJ, Lester JN (1979) Metal removal in activated sludge: the role of bacterial extracellular polymers. Water Res 13:817–837
Brynhildsen L, Lundgren BV, Allard B, Rosswall T (1988) Effects of glucose concentrations on cadmium, copper, mercury and zinc toxicity to a Klebsiella sp. Appl Environ Microbiol 54:1689–1693
Cheng MH, Patterson JW, Minear RA (1975) Heavy metals uptake by activated sludge. J Water Pollut Control Fed 47:362–376
Iverson WP, Brinckman FE (1978) Microbial metabolism of heavy metals. Water Pollut Mirobiol 2:201–232
Kägi JHR, Kojima Y (1987) Chemistry and biochemistry of metallothionein. In: Kägi JHR, Kojima Y (eds) Metallothionein II. Proceedings of the Second International Meeting on Metallothionein and Other Low Molecular Weight metal-binding Proteins, Zurich, Switzerland, August 21–24, 1985. Birkhauser Verlag, Basel, pp 378–385
Lodaya MP (1989) Biodegradation of benzene and a BTX mixture using immobilized activated sludge. Doctoral thesis, New Jersey Institute of Technology, Newark
Nakajima A, Sakaguchi T (1986) Selective accumulation of heavy metals by microorganisms. Appl Microbiol Biotechnol 24:59–64
Nriagu JO, Pacyna JM (1988) Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils by trace metals. Nature 333:134–139
Parfitt GD, Rochester CH (1983) Adsorption of small molecules. In: Parfitt GD, Rochester CH (eds) Adsorption from solution at the solid/liquid interface. Academic Press, London, pp 3–48
Peterson GL (1977) A simplification of the protein assay method of Lowry et al. which is more generally applicable. Anal Biochem 83:346–356
Rudd T, Sterritt RM, Lester JN (1984) Complexation of heavy metals by extracellular polymers in the activated sludge process. J Water Pollut Control Fed 56:1260–1268
Scott JA, Sage GK, Palmer SJ, Powell DS (1986) Cadmium adsorption by bacterial capsular polysaccharide coatings. Biotechnol Lett 8:711–714
Sofer SS, Lewandowski GA, Lodaya MP, Lakhwala FS, Yang KC, Singh M (1990) Biodegradation of 2-chlorophenol using immobilized activates sludge. Res J Water Pollut Control Fed 62:73–80
Sterritt RM, Lester JN (1980) Interactions of heavy metals with bacteria. Sci Total Environ 14:5–17
Ting YP, Lawson F, Prince IG (1989) Uptake of cadmium and zinc by the alga Chlorella vulgaris: part 1. Individual ion species. Biotechnol Bioeng 34:990–999
Trevors JT, Stratton GW, Gadd GM (1986) Cadmium transport, resistance and toxicity in bacteria, algae and fungi. Can J Microbiol 32:447–464