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随着工业、采矿业的快速发展,重金属废水已经成为一类对生态环境危害极大的工业废水。传统的重金属污染处理方法如化学沉淀法、离子交换法在处理浓度相对较低的重金属废水时表现出许多局限性,如成本较高、去除效果较差等。近年来,生物吸附技术由于其优点(高效,价廉,无二次污染),不断发展成为处理低浓度重金属废水的新技术。目前,生物吸附技术已经存在大量的研究,但大部分集中于反应条件的研究,其次是利用仪器分析如利用红外IR,扫描电镜SEM,透射电镜TEM等仪器分析方法研究吸附的机理,但对具体的吸附过程进行分析尚不多见。本研究从湖南省岳阳县临湘桃林矿区尾矿土壤中分离到七株菌株,经筛选确定2#菌株为本实验使用菌种,经26S rRNA D1/D2区域扩增及序列测定,鉴定为棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)。本实验将该菌种作为生物吸附剂,将Pb2+和Cd2+作为吸附质,进行吸附特性以及吸附过程特征的研究。实验主要研究了棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)吸附溶液中Pb2+和Cd2+的动力学、热力学和吸附等温线以及解吸效率,同时,还研究了pH值,温度和吸附时间,重金属离子起始浓度和吸附剂用量对吸附过程的影响以及该菌种在选定培养基中的生长情况和对Pb2+、Cd2+的抗性。实验表明:棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)在选定培养基中培养120h达到生长量最大值,该时间点即为吸附剂最佳收获时间点;Pb2+、Cd2+对其最低抑制浓度分别为500mg/L和400mg/L。在实验设定条件下,棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)吸附溶液中Pb2+和Cd2+的最佳pH值为5.0,最佳吸附温度为30℃;在一定重金属离子浓度范围内,吸附量随着重金属离子浓度的提高而提高,并最终达到吸附最大值;等温吸附过程可以用Langmuir方程来描述,说明该吸附过程主要为发生在吸附剂表面的单分子层吸附,方程模拟出棘孢曲霉对Pb2+和Cd2+最大吸附量为75.8 mg/g和62.5 mg/g,与实验所得最大吸附值(71.2mg/g和59.8mg/g)很接近;动力学实验数据可以很好的符合二级动力学方程,吸附达到平衡的时间为3h,说明该吸附过程存在化学过程,方程模拟出的吸附量与实验测得的吸附量十分接近;热力学实验数据分析得出,该吸附过程为自发的、吸热的过程。