导　　师： 尹华

学科专业： H3002

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 本研究利用分子生物学技术构建高效的镍富集基因工程菌，并用于含镍废水的处理。内容包括基因工程菌的构建、外源基因的表达、吸附性能和机理研究以及基因工程菌-活性污泥曝气处理含镍电镀废水的研究等。 利用PCR技术从Staphylococcus aureus ATCC6538基因组中扩增出镍钴转运酶NiCoT基因，构建重组质粒，将其转化入受体菌株E.coli BL21细胞内。序列测定结果与已收录的相关菌株基因序列相似性达到97％以上，这表明其具有正确的核苷酸序列。外源基因在E.coli BL21中成功表达，实验表明IPTG量为1.0mmol·L^-1，诱导4h时，适于NiCoT基因表达。Staphylococcus aureus ATCC6538镍钴转运酶NiCoT对镍离子的吸附特异性比较高，且吸附容量比较大，属于第三类镍钴转运酶。 基因工程菌在pH值为4～9的范围内都有比较好的吸附效果，吸附30min就达到了吸附平衡。综合去除率与处理成本，投菌量以15g·L^-1为宜。重组菌对Ni²⁺的富集容量比原始宿主菌有了很大的提高，从3.76mg·g^-1增加到11.33mg·g^-1，增幅达3倍多，溶液中镍的最大去除率也从原来的35.62％增加到91.23％，效果显著提高。金属镍进入胞内后与羟基和酰胺基团发生结合，使其红外光谱吸收峰强度减弱，并发生位移。蛋白质在胞内富集镍的过程中起到重要作用。 基因工程菌转接10、20、30、40、50次，重组质粒保持良好的结构稳定性，工程菌对镍的富集能力也具有较好的稳定性，平衡富集量均达到8.02mg·g^-1以上，溶液中镍的去除率超过90.24％。 采用基因工程菌-活性污泥曝气处理电镀废水取得了较好的效果。电镀废水水样1的色度、COD_Cr、总Ni、总Cr、总Cu、总Zn去除率分别为80.00％、59.82％、78.55％、35.68％、55.27％、87.32％。电镀废水水样2的色度、COD₍Cr、总Ni、总Cr、总Cu、总Zn去除率分别为80.00％、52.17％、86.26％、50.83％、62.31％、78.51％。

关 键 词： 金黄色葡萄球菌 镍钴转运酶 克隆与表达 生物富集 镍 电镀废水

分 类 号： [X703]

领　　域： [环境科学与工程]