传统的固定物如海藻酸钠，通常存在着微生物细胞与基质间扩散阻力大、细胞活性易丧失、机械强度较差等缺陷[3]。近年来，随着研究的展开，越来越多的研究者采用联合固定的方式来解决上述问题[4]。与其他的研究者采用的材料相比，生物炭具有大比表面积、丰富的空隙结构以及良好的吸附特性，在同类型材料中具有较明显的优势[5]。论文网

在目前的研究之中，对固定化小球的研究主要集中在单独对生物炭或者单独对细菌进行固定化，而对二者结合的研究还比较少。本试验在结合相关文献资料的基础上，采用稻秆生物炭和海藻酸钠联合固定芽孢杆菌H3菌株，制得固定化细菌小球，并对水中的重金属离子Pb以及Cd进行吸附，以期探索生物炭固定化芽孢杆菌联合去除水体中铅镉的条件和机理。

1  材料与方法 

1。1 材料

生物炭：将生物炭经过1 mm筛并用去离子水洗涤数次，75℃烘干，按每份0。5 g的重量分装，105℃下灭菌，保存备用。

细菌：巨大芽孢杆菌H3菌株，由南京农业大学生命科学学院环境与地质微生物学实验室保藏。

培养基：LB培养基

海藻酸钠溶液：海藻酸钠9 g，去离子水600 ml，利用水浴锅，高温溶解，制得1。5 g·L-1的海藻酸钠溶液600 ml，105℃下灭菌，随后低温冷却，保存备用。

Cd、Pb溶液：浓度为10 mg·L-1。

1。2  细菌悬液的制备

1。2。1  芽孢杆菌活化

用接种环在LB平板上挑取巨大芽孢杆菌H3单菌落，转移至装有LB液体培养基的试管中，接取三个试管，200 rpm恒温培养24 h活化。

选择H3生长状况相对较好的试管，利用移液枪，取1 ml菌液接种至200 ml LB培养液中，200 rpm恒温扩大培养24 h。

1。2。2  制备细菌悬液   

选择10个离心管，从芽孢杆菌培养液中分别取5 ml转移至离心管， 10000 r/min离心5 min。然后倒掉上清液，用移液枪加0。9%无菌生理盐水5 ml，将沉淀打散，重复离心与打散步骤三次。最后一次离心后，用1 ml的0。9%无菌生理盐水打散，之后将10个离心管中的菌液转移至同一个离心管中，获得高浓度的H3菌悬液。用分光光度计测量其OD600并记录。

1。3  制备固定化小球

生物炭添加量设置：质量分数为0。1%，0。2%，0。3%，取出灭过菌的生物炭，按照上述分别称取0。05 g，0。1 g，0。15 g，分别加入1。5%海藻酸钠溶液之中，充分摇匀之后标记，静置备用。取出配置好的无菌0。5 mol·L-1的氯化钙溶液，每一体积的海藻酸钠溶液对应四体积的氯化钙溶液，分别将小烧杯内的海藻酸钠溶液慢慢滴入到氯化钙溶液中，分别标记，在室温下静置交联3 h。

芽孢杆菌H3添加量设置：分别为1%，2%，3%，同时加入最适添加量的生物炭。按上述方法制备生物炭联合H3固定化小球。文献综述

1。4  吸附试验

生物炭添加量对固定化小球吸附铅镉作用的影响：在离心管中加入10 mg·L-1铅或镉溶液5 ml，再分别加入不同添加量生物炭固定化小球0。15 g，充分振荡，在不同的吸附时间0。5 h、1 h、2 h、3 h、4 h取样进行测定。以不加生物炭固定化小球的处理作为空白对照。每组试验作三个平行重复。

芽孢杆菌H3添加量对固定化小球吸附铅镉作用的影响：在离心管中加入10 mg·L-1铅或镉溶液5 ml，再分别加入不同添加量生物炭固定化小球0。15 g，充分振荡，取样时间为15 min，30 min，60 min，100 min，200 min，300 min。每组试验作三个平行重复。

不同浓度铅或镉条件下生物炭联合H3固定化小球的吸附作用：在离心管中分别加入浓度为10 、20、30 mg·L-1铅或镉溶液5 ml，再分别加入优化比例的生物炭联合H3固定化小球0。15 g，充分振荡，取样时间为15 min，30 min，60 min，100 min，200 min，300 min。每组试验作三个平行重复。