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研究生:范惠婷
研究生(外文):Hui-ting Fan
論文名稱:以土地處理系統之土壤微生物處理重金屬錳(Mn)之研究
論文名稱(外文):To study by using the soil microorganisms of land treatment system to treat Manganese(Mn)
指導教授:袁又罡袁又罡引用關係
指導教授(外文):Yu-Kang Yuan
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:環境與安全工程系碩士班
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:土地處理系統微生物重金屬
外文關鍵詞:land treatment system、microorganisms、metals、m
相關次數:
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微生物本身需要微量金屬元素維持生命,例如:錳、鋅、銅、鎳…等。除此之外,只要當微生物受到外界的壓力影響(pH、化學污染物、重金屬…等),都會促進微生物產生對應之反應能力,使其能在惡劣的環境變化中生存下來,有些微生物能藉著生物轉換作用(如氧化、還原或甲基化)來改變重金屬之物理化學型態以降低其毒性,或是利用重金屬在生物體內外累積以及在細胞表面吸附的現象,來進行重金屬之微生物去毒或去除。
本研究主要針對重金屬(Mn)對於土地處理系統中漫灌區土壤微生物影響進行探討。土壤微生物可以有效吸附重金屬錳,最佳吸附時間為96小時、吸附濃度為1,000ppm,而20,000ppm為土壤微生物對錳的耐受極限。土壤微生物吸附重金屬錳型態,前期吸附錳可交換態,接著錳吸附態與碳酸鹽連結態,對於殘留型態較不具吸附效果。由API20NE鑑別,主要微生物相有綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)、Aeromonas salm. salmonicide、Burkholderia cepacia(洋蔥伯克霍爾德菌)、Ochrobac. anthropi、Aeromonas hydrophilia/ caviae(嗜水氣單胞菌/豚鼠氣單胞菌)、Pseudomonas flurescens(螢光假單胞菌)。其中以Aeromonas hydrophilia/ caviae具有吸附錳的效果。土地處理系統中主要可承受高濃度重金屬的微生物相,作為未來生物處理系統或土地處理時之添加物種,進而加速其處理之成效。
Microorganism need trace metal element to keep exist, such as manganese, zinc, copper, nickel et. Beside, The microorganism will act as a defense to against. When the microorganism suffers from outside effect (pH, chemical pollutant heavy metals and so on) .The defense mechanism include biological transform to chang phy-chemical properism of heavy metal. Furthermore, it can also accumulate and adsorption the heavy toinduce toxicity.
The purpose of this paper is to understand heavy metals (manganese) have any effect to microorganism in Land treatment system. The result of the experiment show that the soil microorganism can adsorb the heavy metals (manganese). The best adsorptive time and concentration is 96 hours and 1,000ppm, respectively. The maximum tolerated concentration is 20,000ppm.
The type of heavy metal (manganese) on microorganism is exchangeable, adsorbed, organically bound, carbonate and residual in sequence. In the residual stage, manganses don’t adsorb on microorganism. Using API20NE to distinguish microorganism phase, the microorganism have Pseudomonas aeruginosa、Aeromonas salm. salmonicide、Burkholderia cepacia、Ochrobac. anthropi、Aeromonas hydrophilia/ caviae、Pseudomonas flurescens . The Aeromonas hydrophilia/ caviae have bast adsorbing result.
In the future, there microorganism can use to remove and adsorb heavy mental in pollution site.
目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
致謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅷ
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 3
2.1 土地處理系統之相關研究 3
2.2 重金屬物質對環境及生物的危害 4
2.3重金屬Mn之背景資料 5
2.4 生物處理之近況 6
2.5 微生物處理重金屬之機制 6
2.7 重金屬之生物吸附與回收 8
2.6 化學連續萃取 10
第三章 土地處理系統設計與研究方法 12
3.1 研究架構 12
3.2 土地處理系統之設計 13
3.3 採樣點設置 15
3.4 實驗藥品 18
3.5 實驗設備 19
3.6 實驗方法 22
第四章 結果與討論 30
4.1 土地處理系統對汚水中重金屬去除成效 30
4.1.1 氧化塘對重金屬去除能力 30
4.1.2 漫灌區對重金屬(Mn)去除能力 30
4.2 微生物對重金屬(Mn)生長影響之分析 35
4.2.1土壤微生物於錳培養基之生長情況 35
4.2.2 土壤微生物於錳培養基之pH變化 36
4.3 微生物吸收不同Mn型態分析 36
4.4菌相觀察 43
第五章 結論與建議 51
5.1 結論 51
5.2 建議 52
參考文獻 53






圖目錄
圖1 汞之生物去毒反應方程式 7
圖2 研究架構流程圖 12
圖3 雲林科技大學污水土地處理系統位置圖 14
圖4 本研究施工中的土地處理系統之漫灌區 14
圖5 上游A點(包含曝氣階梯、浮水性植物) 15
圖6 中游B點(氧化塘) 16
圖7 下游之蓄水池 16
圖8 C點儲水桶 17
圖9 漫灌區 17
圖10 土地處理系統漫灌區之現況 18
圖11 漫灌區之採樣點設置 18
圖12分光光度計 20
圖13 離心機 20
圖14 火焰式原子吸收光譜儀 21
圖15 �皕鱉_盪機 21
圖16 進流水中重金屬(Mn)經氧化塘的去除效果 32
圖17 漫灌區優勢植物-蔓澤蘭 33
圖18 漫灌區優勢植物-鴨跖草 33
圖19 漫灌區優勢植物-葎草 34
圖20 漫灌區進流C點及出流採樣點5、8、11、12之錳濃度 34
圖21 漫灌區出流採樣點5、8、11、12之去除率 35
圖22 微生物在不同Mn濃度的生長曲線 36
圖23 微生物生長時pH之變化圖 36
圖24 培養5天錳之可交換態之變化 37
圖25 培養5天之錳吸附態之變化 38
圖26 培養5天之有機物連結型態之變化 38
圖27 培養5天之錳碳酸鹽連結型態變化 39
圖28 培養5天之錳殘留型態之變化 39
圖29 培養5天之不同錳濃度之微生物吸附重金屬型態的變化 40
圖30 培養24小時不同錳濃度之微生物吸附重金屬型態的變化 40
圖31 培養48小時不同錳濃度之微生物吸附重金屬型態的變化 41
圖32 培養72小時不同錳濃度之微生物吸附重金屬型態的變化 41
圖33 培養96小時不同錳濃度之微生物吸附重金屬型態的變化 42
圖34 培養120小時不同錳濃度之微生物吸附重金屬型態的變化 42
圖35 不同Mn濃度之微生物吸附總量 43
圖36 革蘭氏陰性菌 44
圖37 經反射式顯微鏡下之菌落型態 44
圖38 Pseudomonas aeruginosa 45
圖39 Aeromonas salm. salmonicide之一 45
圖40 Aeromonas salm. salmonicide之二 46
圖41 Burkholderia cepacia之一 46
圖42 Burkholderia cepacia之二 47
圖43 Ochrobac. Anthropi 47
圖44 Aeromonas hydrophilia/ caviae之一 48
圖45 Aeromonas hydrophilia/ caviae之二 48
圖46 Pseudomonas flurescens 49

表目錄
表1 胰蛋白脢萃取液組成 23
表2 重金屬連續萃取試劑與濃度 23
表3 API 20 NE 21種生化試驗 26
表4 API20NE顏色反應判讀 27
表5 採樣點A至B點去除金屬之比較表 29
參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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