Page 43 - 《广西植物》2024年第10期

１０ 期 张泽宇等: 李氏禾内生细菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 吸附 Ｃｒ 的研究 １ ８ ４ ５
３＋
表 ２ 吸附动力学常数
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ
准一级反应动力学模型 准二级反应动力学模型
Ｐｓｅｕｄｏ￣ｆｉｒｓｔ￣ｏｒｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ Ｐｓｅｕｄｏ￣ｓｅｃｏｎｄ￣ｏｒｄｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ
温度 实际吸附量
Ｔ ｑ
￣１
(Ｋ) (ｍｇｇ ) 平衡吸附量 速率常数 拟合系数 平衡吸附量 速率常数 拟合系数
Ｑ ｅ ｋ １ Ｒ ２ Ｑ ｅ ｋ ２ Ｒ ２
￣１ ￣１ ￣１ ￣１ ￣１
(ｍｇｇ ) (ｈ ) (ｍｇｇ ) (ｇｍｇ ｈ )
３０３ ３１.９７ ２５.７９ ０.１１５ ０ ０.９９２ ６ ３２.２６ ０.００８ ６ ０.９９２ １
３１３ ３４.３２ ２６.５５ ０.１４１ ６ ０.９９５ ９ ３６.６４ ０.００８ １ ０.９８９ ２
３２３ ３３.５５ ２０.８８ ０.２３６ ７ ０.９６６ ０ ３２.２６ ０.０１４ ５ ０.９８４ ９

表 ３ 吸附热力学参数 ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失活菌体吸附 Ｃｒ 的平衡吸附量和去除
３＋
Ｔａｂｌｅ ３ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ￣１
率分别可达 ３４.３０ ｍｇｇ 、９１.６０％ꎬ并且在 １２ ｈ
温度 吉布斯自由能变 焓变 熵变 时可达吸附平衡ꎬ吸附效率高于已有的报道( 李欣
Ｔ △Ｇ △Ｈ △Ｓ
￣１ ￣１ ￣１ 等ꎬ２０１１ꎻ林梵宇等ꎬ２０１８ꎻ代启虎等ꎬ２０１９)ꎮ 究其
(Ｋ) (ｋＪｍｏｌ ) (ｋＪｍｏｌ ) (ｋＪｍｏｌ )
原因ꎬ可能是由于李氏禾的铬超积累性能一方面
２９８ ０.５６１
为内生菌提供了一个高铬浓度的生长环境ꎬ从而
３０３ －０.９２９
６１.７９２ ０.２０６ 提高了内生菌的铬抗性ꎻ另一方面ꎬ内生菌作为李
３０８ －１.７２３
氏禾植物体的一部分ꎬ在抵抗铬胁迫过程中能够
３１３ －２.６０９
通过吸收或吸附等作用将铬进行固定ꎬ以降低其
对李氏禾的胁迫强度ꎮ 类似的结果在其他超积累
植物内生菌研究中也得到了验证( 曹喆等ꎬ２００９ꎻ
董睿智ꎬ２０１２ꎻ龙新宪等ꎬ２０１３ꎻ卢文显ꎬ２０１５)ꎮ
本研究中ꎬ等温吸附结果表明ꎬ朗格缪尔吸附
等温模型优于弗伦德利希模型ꎬ说明吸附过程倾
向于单分子层吸附ꎻ吸附动力学结果表明ꎬ准二级
反应动力学模型计算的平衡吸附量(３２.２６ ｍｇ
ｇ )与实验吸附结果(３４.３０ ｍｇｇ ) 更接近ꎬ说明
￣１
￣１
质量扩散步骤对吸附速率的影响可以忽略ꎬ限速
步骤是化学吸附过程ꎮ 该过程可能与金属离子和
生物细胞之间电子共享或电子交换的共价力有
关ꎬ推测蜡样芽孢杆菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失活菌体
３＋
对 Ｃｒ 的吸附过程很可能是以细胞表面附着为主ꎻ
３＋
图 ７ 不同 Ｃｒ 浓度下的红外光谱分析 而吸附体系的焓变△Ｈ>０ꎬ表明吸附过程是吸热反
Ｆｉｇ. ７ ＦＴＩＲ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ｈｅｘａｎｄｒａ ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｆｕｎｇｉ 应ꎬ升高温度有利于吸附的进行ꎬ当温度达到 ３０３
Ｋ 时吸附体系的吉布斯自由能变△Ｇ<０ꎬ反应可自
发进 行ꎮ 上 述 结 果 表 明ꎬ 蜡 样 芽 孢 杆 菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ
离 子 的 吸 附 ( Ｏｚｄｅｍｉｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００３ꎻ Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
３＋
２０１７)ꎮ 李氏禾作为一种铬超积累植物ꎬ目前对其 ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失活菌体对 Ｃｒ 的吸附以化学吸附为
内生菌的研究报道不多ꎮ 本研究以李氏禾内生蜡 主ꎬ这与已报道(李群等ꎬ２０１４ꎻ麻淳雅等ꎬ２０２０ꎻ林
样芽孢杆菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失活菌体为吸附材 海等ꎬ２０２１)的微生物吸附重金属过程相似ꎮ 本研
３＋
料ꎬ考察其吸附 Ｃｒ 的性能和机制ꎮ 本研究吸附性 究中ꎬ 红 外 光 谱 分 析 结 果 表 明ꎬ 蜡 样 芽 孢 杆 菌
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能结果表明ꎬ在最适条件下ꎬ蜡样芽孢杆菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失活菌体吸附 Ｃｒ 主要通过菌