本發(fā)明涉及微生物學(xué)領(lǐng)域，具體涉及土壤曲霉菌菌絲球的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

重金屬?gòu)U水(如含鎘、鉛、砷、鉻)是一類對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和人類危害最大的工業(yè)廢水之一。大多數(shù)金屬離子及其化合物易于被水中懸浮顆粒所吸附而沉淀于水底的沉積層中，長(zhǎng)期污染水體。某些重金屬及其化合物能在魚類及其他水生生物體內(nèi)以及農(nóng)作物組織內(nèi)富集、累積并參與生物圈循環(huán)。

目前，處理廢水中重金屬離子，工業(yè)上一般采用化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法、膜分離法、吸附法等；化學(xué)沉淀法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、處理效果好，目前，對(duì)高濃度、大流量廢水的處理應(yīng)用較普遍，但對(duì)化學(xué)試劑的消耗量大、費(fèi)用高、易造成二次污染；離子交換法具有占地面積小、管理方便、離子去除率高，而且處理得當(dāng)可使再生液作為資源回收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，但是一次性投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，樹脂易受污染或氧化失效，再生頻繁，再生問(wèn)題也存在一定的困難；電解法工藝成熟，具有去除率高，無(wú)二次污染，所沉淀的重金屬可回收利用，對(duì)廢水水質(zhì)變化適應(yīng)性較強(qiáng)，反應(yīng)時(shí)間短，但處理大量廢水時(shí)能耗大，電極金屬耗量大，處理廢水量少；膜分離法凈化了水質(zhì)，又富集回收了重金屬，起到雙重功效，但由于技術(shù)難度大、處理成本高等，阻礙了該法的工業(yè)化；吸附法是一種比較有效的處理重金屬污染的方法，該法有良好的處理效果，但其經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行成本高，難以大規(guī)模應(yīng)用；因此尋找高效，低成本的吸附材料是當(dāng)前吸附法處理重金屬污染的一大技術(shù)難題。

菌絲球是由霉菌或放線菌在培養(yǎng)過(guò)程中自動(dòng)聚集形成的具有一定機(jī)械強(qiáng)度和大小的球狀顆粒物，它們是由菌絲纏繞而成，易于吸附其他顆粒物質(zhì)。

菌絲球具有諸多優(yōu)點(diǎn)：(1)吸附性能，當(dāng)與細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí)，細(xì)菌可吸附在菌絲球上，使細(xì)菌不容易流失，從而增強(qiáng)細(xì)菌某些降解性能；(2)生物沉降性，當(dāng)環(huán)境靜置時(shí)，菌絲球則會(huì)沉降在最底部，易于與水體分離；(3)菌絲球表面有很多空隙，傳質(zhì)擴(kuò)散阻力??；(4)成球和生長(zhǎng)條件寬泛，生產(chǎn)成本低廉；(5)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的包括：

提供一種能形成菌絲球的曲霉菌菌種的篩選方法；

提供一種曲霉菌屬霉菌菌絲球的制備方法；

提供一種利用土壤曲霉菌菌絲球去污水中重金屬的方法，等。

本發(fā)明提供了一種土壤曲霉菌菌絲球的制備方法，包括以下步驟：

(1)取曲霉菌接種于PDA培養(yǎng)基試管斜面，純化培養(yǎng)；用無(wú)菌生理鹽水沖洗試管，加入無(wú)菌水稀釋，制備孢子菌懸液；以血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)，孢子菌懸液濃度為1.0×10⁵～1.0×10⁷個(gè)/mL；

(2)取步驟(1)制備的孢子菌懸液，轉(zhuǎn)移接種于液體培養(yǎng)基中，25～40℃培養(yǎng)2～6天，得霉菌菌絲球；

所述液體培養(yǎng)基的裝液量為50～125ml，PH為5～9；

所述轉(zhuǎn)移接種是指，以體積比8～12％的接種量，將步驟(2)制備的孢子菌懸液接種于液體培養(yǎng)基。

進(jìn)一步的，步驟(1)所述的PDA培養(yǎng)基配方中含有0.1～1ml乳酸；

步驟(2)所述的孢子菌懸液濃度為1×10⁶～2×10⁶個(gè)/mL；

步驟(2)所述的轉(zhuǎn)移接種為，以體積比10％的接種量，將步驟(1)制備的孢子菌懸液接種于液體培養(yǎng)基；

步驟(2)所述的所述液體培養(yǎng)基的裝液量為100ml，PH為7；培養(yǎng)時(shí)間為4天。

具體的，本發(fā)明公開了一種土壤曲霉菌菌絲球的制備方法，包括以下步驟：

(1)取曲霉菌接種于PDA培養(yǎng)基試管斜面，純化培養(yǎng)；用無(wú)菌生理鹽水沖洗試管，加入無(wú)菌水稀釋，制備孢子菌懸液；以血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)，孢子菌懸液濃度為1.0×10⁶～1.2×10⁶個(gè)/mL；

(2)、取步驟(1)制備的孢子菌懸液，以體積比10％的接種量，轉(zhuǎn)移接種于液體培養(yǎng)基，在pH值為7、30℃～37.5℃、轉(zhuǎn)速150～170/分鐘的條件下振蕩培養(yǎng)4天；所述液體培養(yǎng)基的裝液量為100ml。

本發(fā)明還公開了一種利用土壤曲霉菌菌絲球處理含重金屬?gòu)U水的方法，包括以下步驟：

(1)取曲霉菌接種于PDA培養(yǎng)基試管斜面，純化培養(yǎng)；用無(wú)菌生理鹽水沖洗試管，加入無(wú)菌水稀釋，制備孢子菌懸液；以血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)，孢子菌懸液濃度為1.0×10⁶～1.2×10⁶個(gè)/mL；

(2)取步驟(1)制備的孢子菌懸液，轉(zhuǎn)移接種于液體培養(yǎng)基中，25～40℃ 培養(yǎng)2～6天；

所述液體培養(yǎng)基的裝液量為50～125ml，PH為5～9；

所述轉(zhuǎn)移接種是指，以體積比8～12％的接種量，將步驟(2)制備的孢子菌懸液接種于液體培養(yǎng)基；

(3)將步驟(2)制備的菌絲球投入含重金屬的廢水中，在25～40℃、PH為3～9的條件下吸附。

進(jìn)一步的，步驟(3)所述重金屬為鉛和/或鎘。

具體的，本發(fā)明公開了一種利用土壤曲霉菌菌絲球處理含重金屬?gòu)U水的方法，包括以下步驟：

(1)取曲霉菌接種于PDA培養(yǎng)基試管斜面，純化培養(yǎng)；用無(wú)菌生理鹽水沖洗試管，加入無(wú)菌水稀釋，制備孢子菌懸液；以血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)，孢子菌懸液濃度為1.0×10⁶～1.2×10⁶個(gè)/mL；所述PDA培養(yǎng)基的配方中含1ml乳酸；

(2)、取步驟(1)制備的孢子菌懸液，以體積比10％的接種量，轉(zhuǎn)移接種于液體培養(yǎng)基，在pH值為7、30℃～37.5℃、轉(zhuǎn)速150～170/分鐘的條件下振蕩或攪拌培養(yǎng)4天；所述液體培養(yǎng)基的裝液量為100ml；

(3)、以為2.0克/升的菌體投料量，將步驟(3)制備的菌絲球投入含鉛和/或鎘的廢水，在30℃、PH為5、轉(zhuǎn)速為160轉(zhuǎn)/分鐘的條件下振蕩或攪拌吸附；所述含鉛和/或鎘的廢水，含20～120毫克/升的鉛和/或鎘離子。

更進(jìn)一步的，步驟(3)所述含鉛和/或鎘的廢水，含80毫克/升的鉛離子和/或20mg毫克/升的鎘離子；

優(yōu)選的，步驟(3)所述廢水為含鉛廢水，廢水中含80毫克/升的鉛離子。

本發(fā)明所述的曲霉菌為可形成菌絲球的曲霉菌，所述曲霉菌菌絲球是由能形成菌絲球的曲霉菌菌種或菌株制備得到?？尚纬删z球的曲霉菌可以是本領(lǐng)域已知的可形成菌絲球的曲霉菌菌種或菌株，也可使用本領(lǐng)域的常規(guī)方法篩選能形成菌絲球的曲霉菌株菌種或菌株，還可參考本發(fā)明公開的篩選方法篩選能形成菌絲球的曲霉菌株。

篩選霉菌能否形成菌絲球的方法步驟包括：將土壤樣品制備為土壤懸液；采用稀釋倍數(shù)法接種于培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，選取其中的霉菌接種于培養(yǎng)基單獨(dú)培養(yǎng)；將培養(yǎng)后的霉菌制備為孢子懸液；將孢子懸液接種至液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，觀察形成菌絲球的情況，選擇其中能夠形成菌絲球的霉菌菌株。篩選能形成菌絲球的霉菌的方法，適用于篩選能形成菌絲球的曲霉菌。曲霉菌的鑒定可參照《真菌鑒定手冊(cè)》(魏景超，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，統(tǒng)一書號(hào)13119-718)進(jìn)行。

具體的，本發(fā)明以上的方法步驟，均可以參照使用以下方法分離、篩選能形成菌絲球的曲霉菌：

a、土壤霉菌的分離純化：將獲得的土樣制備成懸液，采用稀釋倍數(shù)法接種于PDA培養(yǎng)基中，并向各平板中加入1mL乳酸，鑒定其中的曲霉菌，將所得的曲霉菌接種于試管斜面，于37.5℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)三天，培養(yǎng)結(jié)束后冷藏保存?zhèn)溆茫?/p>

b、孢子懸液的制備：用無(wú)菌生理鹽水沖洗曲霉菌試管，隨后加入無(wú)菌水稀釋，并用血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)，將孢子懸液濃度控制為1.2×106個(gè)/mL；

c、能形成菌絲球菌種的篩選：將孢子懸液按10％的接種量轉(zhuǎn)移接種至100mL馬丁培養(yǎng)基中，隨后置于30℃、160r/min搖床中振蕩培養(yǎng)3d，觀察成球情況，能形成菌絲球的菌株即為本發(fā)明所述的能形成菌絲球的曲霉菌。

有益效果

利用菌絲球收獲的方法節(jié)約了大型耗能設(shè)備，降低了成本，而且在污水處理過(guò)程中避免使用化學(xué)絮凝劑，減少了對(duì)環(huán)境的危害。制備方法簡(jiǎn)單、成本較低，通過(guò)此方法可以制備出對(duì)重金屬吸附效果較好的菌絲球。

附圖說(shuō)明

圖1為土壤分離霉菌菌種曲霉屬Aspergillus.sp.Z1菌落照片。

圖2為曲霉屬Aspergillus.sp.Z1菌絲球照片。

圖3為曲霉屬Aspergillus.sp.Z1掃描電鏡圖片。

圖4為土壤分離霉菌菌種曲霉屬Aspergillus.sp.Z2菌落照片。

圖5為曲霉屬Aspergillus.sp.Z2菌絲球照片。

圖6為曲霉屬Aspergillus.sp.Z2掃描電鏡圖片。

圖7為土壤分離霉菌菌種曲霉屬Aspergillus.sp.Z3菌落照片。

圖8為曲霉屬Aspergillus.sp.Z3菌絲球照片。

圖9為曲霉屬Aspergillus.sp.Z3掃描電鏡圖片。

圖10為土壤分離霉菌菌種曲霉屬Aspergillus.sp.Z4菌落照片。

圖11為曲霉屬Aspergillus.sp.Z4菌絲球照片。

圖12為曲霉屬Aspergillus.sp.Z4掃描電鏡圖片。

圖13為曲霉屬Aspergillus.sp.Z1菌絲直徑分布圖。

圖14為曲霉屬Aspergillus.sp.Z2菌絲直徑分布圖。

圖15為曲霉屬Aspergillus.sp.Z3菌絲直徑分布圖。

圖16為曲霉屬Aspergillus.sp.Z4菌絲直徑分布圖。

圖17 Pb²⁺初始濃度對(duì)吸附效果的影響。

圖18初始pH對(duì)吸附效果的影響。

圖19溫度對(duì)吸附效果的影響。

圖20 吸附前與吸附后掃描電鏡圖片

其中，圖20a為吸附前掃描電鏡圖片；

圖20b為吸附后掃描電鏡圖片。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式：

下面對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方案做進(jìn)一步說(shuō)明。

主要試劑：葡萄糖、瓊脂粉、蛋白胨、磷酸氫二鉀、七水硫酸鎂、氫氧化鈉、硝酸、硝酸鉛，上述藥品均購(gòu)于成都科龍化工。其中瓊脂粉與蛋白胨為生化試劑，其余試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

主要儀器:PHS-320酸度計(jì)(成都世紀(jì)方舟科技有限公司)、SHZ-82水浴振蕩箱(江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠)、BSA224S-CW電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)、DHG-9240B鼓風(fēng)干燥箱(上海申賢恒溫設(shè)備廠)、YX280A手提式不銹鋼蒸汽消毒器(上海三申醫(yī)療器械有限公司)、KXH-25A生化培養(yǎng)箱(成都科析儀器成套公司)、SW-CJ-2F超凈試驗(yàn)臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、B203LED生物顯微鏡(重慶奧特光學(xué)儀器有限公司)。

檢測(cè)方法：檢測(cè)方法均使用火焰原子吸收分光光度法。

平板培養(yǎng)基(分離培養(yǎng)基，即PDA培養(yǎng)基)的制備：將200g馬鈴薯， 20g葡萄糖，15g瓊脂，1g磷酸氫二鉀(K₂HPO₄)、0.5g七水合硫酸鎂(MgSO₄·7H₂O)加水至1000mL，混勻，于121℃下高壓滅菌20min，制成固體培養(yǎng)基，pH自然?？蛇x加入1ml乳酸。

液體培養(yǎng)基(菌絲球制備培養(yǎng)基，即馬丁培養(yǎng)基)的制備：將蔗糖20g，磷酸氫二鉀(K₂HPO₄)1g，氯化銨(NH₄CL)5g，七水合硫酸鎂(MgSO4·7H₂O)0.5g，氯化鈣(CaCl₂)5g，加水至1000mL，混勻，于121℃下高壓滅菌20min，制成液體培養(yǎng)基，pH自然。

實(shí)驗(yàn)菌種從成都理工大學(xué)土壤中分離。霉菌分離培養(yǎng)基選擇PDA培養(yǎng)基。菌絲球制備培養(yǎng)基選擇馬丁培養(yǎng)基。

實(shí)施例一、黑曲霉菌菌株的分離培養(yǎng)

從成都理工大學(xué)土壤，地下10～15cm的濕潤(rùn)土壤中取土樣，加入無(wú)菌水，制備土壤懸液，在無(wú)菌的條件下將土壤懸液在平板培養(yǎng)基中分離培養(yǎng)；接著在無(wú)菌的條件下，用接種環(huán)選取其中的霉菌，接種于在平板培養(yǎng)基，分離所得。

土壤懸液的制備方法：本發(fā)明分離霉菌時(shí)將所得1g土壤置于9mL蒸餾水中制成土壤懸液，并放入5～10顆玻璃珠，使土樣分散均勻；隨后取1mL于試管中，加入9mL蒸餾水，制成稀釋10²倍懸液；以此類推，直至稀釋至10⁵倍。

倒平板對(duì)比：在無(wú)菌條件下，采用每個(gè)稀釋倍數(shù)的懸液采用2個(gè)平板培養(yǎng)的方法，其中一個(gè)平板只加入固體培養(yǎng)基，而另一個(gè)培養(yǎng)基中除了加入固體培養(yǎng)基后還要加入1mL乳酸，形成對(duì)照；通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，加入乳酸的平板比沒(méi)加的出現(xiàn)的霉菌種類要多，這說(shuō)明乳酸可以促進(jìn)霉菌的生長(zhǎng)。

分離純化霉菌：在無(wú)菌的條件下，培養(yǎng)3天后，用接種環(huán)選取其中的霉菌， 接種于在平板培養(yǎng)基，并在37℃生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行3～4次純化培養(yǎng)。

擺斜面進(jìn)行儲(chǔ)存：在無(wú)菌條件下，將純化后的菌種轉(zhuǎn)移至試管斜面培養(yǎng)基中進(jìn)行儲(chǔ)存。

從土壤中共分離出數(shù)種霉菌，分別接種于馬丁液體培養(yǎng)基，并在搖床中培養(yǎng)3d后進(jìn)行形態(tài)、性能等篩選，通過(guò)是否形成菌絲球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，最終篩選出四株霉菌，四株霉菌菌種在PDA平板上的菌落呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。。

本發(fā)明分離的第一種曲霉屬Aspergillus.sp.Z1(附圖1)，在平板培養(yǎng)基上顏色為黑色，質(zhì)地疏松，點(diǎn)狀分布；其形成的菌絲球(附圖2)數(shù)量較多、個(gè)體較大，且較均勻，直徑在2.2-2.5mm之間；通過(guò)掃描電鏡(附圖3)可以看出菌絲球內(nèi)部菌絲互相纏繞形成空隙，便于傳質(zhì)與吸附；從電鏡圖片中隨機(jī)選取100個(gè)菌絲測(cè)其直徑，做成菌絲直徑分布圖(附圖13)。鏡檢下的菌體，可以發(fā)現(xiàn)該菌株頂部為球形頂囊，類似″蒲公英″。根據(jù)《真菌鑒定手冊(cè)》(魏景超，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，統(tǒng)一書號(hào)13119-718)進(jìn)行鑒定，該菌株為黑曲霉(Aspergillus niger)，并命名為黑曲霉Z1。

本發(fā)明分離的第二種曲霉屬Aspergillus.sp.Z2(附圖4),在平板培養(yǎng)基上呈現(xiàn)菌落為圓形，顏色為灰黑色，鏡檢下可以看到發(fā)達(dá)的菌絲；曲霉Z1經(jīng)過(guò)三天后形成的菌絲球(附圖5)數(shù)量最少、個(gè)體最大，直徑在2.4-2.8mm之間；通過(guò)掃描電鏡(附圖6)可以看出菌絲球內(nèi)部菌絲互相纏繞形成空隙，便于傳質(zhì)與吸附；從電鏡圖片中隨機(jī)選取100個(gè)菌絲測(cè)其直徑，做成菌絲直徑分布圖(附圖14)。

本發(fā)明分離的第三種曲霉屬Aspergillus.sp.Z3(附圖7),在平板培養(yǎng)基上顏色為墨綠色，質(zhì)地疏松，表面呈粉狀；其形成的菌絲球(附圖8)數(shù)量較少、 個(gè)體最小，直徑在1.5-1.8mm之間；通過(guò)掃描電鏡(附圖9)可以看出菌絲球內(nèi)部菌絲互相纏繞形成空隙，便于傳質(zhì)與吸附；從電鏡圖片中隨機(jī)選取100個(gè)菌絲測(cè)其直徑，做成菌絲直徑分布圖(附圖15)。

本發(fā)明分離的第四種曲霉屬Aspergillus.sp.Z4(附圖10),在平板培養(yǎng)基上顏色為灰白色，質(zhì)地疏松、柔軟；其形成的菌絲球(附圖11)數(shù)量最多、個(gè)體較大其分布均勻、可以圓滑，直徑在2.4-2.6mm之間；通過(guò)掃描電鏡(附圖12)可以看出菌絲球內(nèi)部菌絲互相纏繞形成空隙，便于傳質(zhì)與吸附；從電鏡圖片中隨機(jī)選取100個(gè)菌絲測(cè)其直徑，做成菌絲直徑分布圖(附圖16)。

實(shí)施例二 霉菌的液體培養(yǎng)和菌絲球制備篩選試驗(yàn)

取黑曲霉菌株Aspergillus.sp.Z1進(jìn)行液體培養(yǎng)：在無(wú)菌條件下，將分離所得的試管中的霉菌加入20mL無(wú)菌水，用滅菌后的接種環(huán)將其輕輕刮下于錐形瓶中，取10mL于容量為250mL錐形瓶中100mL液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行轉(zhuǎn)移培養(yǎng)。

以下對(duì)制備黑曲霉菌株Aspergillus.sp.Z1菌絲球的培養(yǎng)時(shí)間、裝液量、PH值、孢子接種量進(jìn)行篩選實(shí)驗(yàn)。

1培養(yǎng)時(shí)間對(duì)菌絲球生長(zhǎng)的影響

將接種量為10％、裝液量為100mL、pH為7的馬丁液體培養(yǎng)基置于30℃、160r/min搖床中振蕩培養(yǎng)1～6d，觀察并記錄菌絲球生長(zhǎng)狀況，見表1。

表1不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)菌絲球生長(zhǎng)狀況的影響

由表1可知，菌絲球隨時(shí)間增加而不斷變化。在1～4d，菌絲球直徑與生物量均不斷增加，菌絲球生長(zhǎng)最快。在5～6d，菌絲球顆粒逐漸變小，生物量下降。

2裝液量對(duì)菌絲球生長(zhǎng)的影響

固定實(shí)驗(yàn)的其他條件，改變裝液量為25mL、50mL、75mL、100mL、125mL，振蕩培養(yǎng)3d后，進(jìn)行過(guò)濾、稱重并對(duì)Pb²⁺溶液進(jìn)行靜態(tài)吸附，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2裝液量對(duì)菌絲球生長(zhǎng)的影響

當(dāng)裝液量為100mL時(shí)，菌球的吸附率達(dá)到最高；繼續(xù)增加裝液量，吸附率反而減小。

3pH對(duì)菌絲球生長(zhǎng)狀況的影響

固定實(shí)驗(yàn)的其他條件，改變培養(yǎng)基pH來(lái)觀察菌絲球的生長(zhǎng)情況。用25％硝酸與0.5mol/L的NaOH調(diào)節(jié)，pH值為3、5、7、9、11，恒溫振蕩3d后，觀察菌絲球生長(zhǎng)狀況，結(jié)果見表3.

表3初始pH對(duì)菌絲球生長(zhǎng)的影響

當(dāng)pH為7時(shí)，菌球的質(zhì)量達(dá)到最大，對(duì)Pb²⁺的吸附率也達(dá)到最大。

4孢子接種量對(duì)菌絲球生長(zhǎng)的影響

固定實(shí)驗(yàn)的其他條件，改變孢子接種量來(lái)觀察菌絲球的生長(zhǎng)情況。黑曲霉孢子接種量(1.2×10⁶個(gè)/mL)選擇1％、2.5％、5％、10％、15％，于水浴恒溫振蕩箱中振蕩培養(yǎng)3d后，進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4孢子接種量對(duì)菌絲球生長(zhǎng)的影響

當(dāng)孢子接種量為10％時(shí)，菌體的干重達(dá)到最大，吸附率也達(dá)到最大。

實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)培養(yǎng)基pH為7、裝液量為100mL(150mL錐形瓶)，孢子接種量為10％(菌懸液濃度為1.2×10⁶個(gè)/mL)時(shí)培養(yǎng)4天，可獲得對(duì)Pb²⁺吸附效果較好的菌絲球。

實(shí)施例三 黑曲霉菌菌絲球?qū)b²⁺吸附條件篩選實(shí)驗(yàn)

參照實(shí)施例二得到的菌絲球最優(yōu)培養(yǎng)條件培養(yǎng)菌絲球，進(jìn)行下述Pb²⁺吸附篩選試驗(yàn)。

1Pb²⁺初始濃度對(duì)吸附效果的影響

調(diào)節(jié)Pb²⁺初始濃度為20mg/L、40mg/L、80mg/L、120mg/L、160mg/L，于160r/min搖床中振蕩吸附，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖17。

Pb²⁺初始濃度對(duì)吸附率有一定的影響。這是因?yàn)楫?dāng)投加量一定時(shí)，菌絲球細(xì)胞壁表面的吸附位點(diǎn)也是一定的。隨著Pb²⁺初始濃度的增加，菌絲球?qū)b²⁺吸附率先增加后下降，當(dāng)Pb²⁺初始濃度為80mg/L時(shí)，菌絲球表面的吸附位點(diǎn)全部被占滿，吸附率也最大，為89.5％。之后隨Pb²⁺初始濃度的增加，菌絲球已無(wú)法進(jìn)行吸附，吸附率又逐漸下降。

.2pH對(duì)吸附的影響

調(diào)節(jié)pH為2、3、5、7、8、9，對(duì)80mg/L Pb²⁺溶液進(jìn)行吸附，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖18。

3溫度對(duì)吸附效果的影響

改變菌絲球的吸附溫度為20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，于160r/min搖床中振蕩吸附。

菌絲球?qū)b²⁺吸附率隨著溫度的升高而增加，當(dāng)溫度為30℃時(shí)，吸附率達(dá)到最高為88.7％。

綜上，pH、Pb²⁺初始濃度、溫度對(duì)菌絲球的吸附效果都有一定的影響。當(dāng)溫度為30℃、pH為5、Pb²⁺初始濃度為80mg/L、轉(zhuǎn)速為160r/min、菌體投加量為2.0g/L時(shí)，吸附效率達(dá)到最高為89.5％。

實(shí)施例四 菌絲球的掃描電鏡分析。

參照實(shí)施例二的最佳培養(yǎng)條件，培養(yǎng)制備黑曲霉菌株Aspergillus.sp.Z1菌絲球；參照實(shí)施例三的最優(yōu)吸附條件，對(duì)含鉛廢水進(jìn)行吸附。取吸附前、吸附后的菌絲球做掃面電鏡分析。

通過(guò)掃描電鏡(×500)對(duì)吸附前后的黑曲霉菌絲球進(jìn)行分析，如圖20所示。如圖所示在吸附前(左)，菌絲互相交叉、纏繞，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形如“蜘蛛網(wǎng)”，且具有較大孔隙，有利于對(duì)Pb²⁺的吸附。吸附后(右)，可以明顯發(fā)現(xiàn)，菌絲表面覆蓋較多顆粒，變得粗糙。

實(shí)施例5可形成菌絲球的曲霉屬菌株Aspergillus.sp.對(duì)鎘(Cd²⁺)的吸附試驗(yàn)

將本發(fā)明可形成菌絲球的曲霉屬菌株Aspergillus.sp.Z1、Z2、Z3、Z4所接種霉菌的錐形瓶置于搖床中，控制溫度為30～35℃、轉(zhuǎn)速為150～170轉(zhuǎn)/分鐘、pH為5～7，進(jìn)行3～5天的恒溫振蕩培養(yǎng)，從而獲得土壤霉菌菌絲球。

配置濃度為20mg/L的Cd²⁺溶液50mL于150mL錐形瓶中，四種霉菌菌絲球的投加量為0.2g(干重)置于160轉(zhuǎn)/分鐘、溫度為30℃的搖床上恒溫振蕩吸附，pH保持中性。

經(jīng)過(guò)12小時(shí)的吸附，四種菌絲球的吸附率均超過(guò)了30％，分別為32.3％，39.6％，34.5％，36.1％。