霉菌吸附污水中重金属的研究进展
微生物处理重金属技术的研究进展
微生物处理重金属技术 的研 究进 展
刘 雪 耿 兵 朱 昌雄 （ 中国农 业科学院农业环境 与可持续发展研究所， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ） 【 摘 要 】本文 对微 生物 吸附法 处理重金 属污 水的研 究和 应 用现状进 行 了综合评 述 。 介 绍 了常 用的微 生物吸 附剂， 比较 了不 同种 类微 生物吸 附 剂的差别 。 讨论 了 微 生物吸 附剂处理效 果的影响 因素 和吸 附机理 。 最后 ， 综述 了国内外有 关重金属 污水微生物 吸附法处理技 术的研 究成果， 提 出了未来 的研 究方 向及 发展 趋势 。 【 关键 词ｌ 微 生物吸 附 重金 属 污水段不依靠细胞代谢直接 微生物吸附法是利用微生物体吸附重金属离子达到去 除水体 中重金属离子的 目的。 近年来， 微生物吸附法 以高效率 、 无二次污染 结合重金属 ， 吸附在细胞表 面 ， 通常在几分钟至几小 时内即达 到最 等特 点成 为 了 环境 科学 研 究 的 热 点 。 终吸附量 的７ ０ ％左右 。 如 类产碱假 单胞菌 吸附Ｐ ｂ 和Ｃ ｕ 离 子 ， 在 ３ ３ － ｊ ＇ － 钟 内可达 到吸附量 的７ ５ ｏ ／ ｏ ［ ９ １ ； 第二个 阶段是重金属与细胞发生胞 １微 生 物 吸 附剂 的种 类 内重金属新 陈代谢 的积累 ， 常需要几小 时到几天 才能达到 最终吸 近些年 ， 国内外学者对微生物 吸附剂 的研究取得 了很大进展 ， 附量 。 目前报道 的重金属吸 附剂多为细菌 、 真菌和藻类等 ， 而放 线菌对金 ３微 生 物 吸 附重 金属 的机理 属离子没有吸附性能【 ｌ １ 。 １ ． １细 菌 目前 ， 科研人员开展了大量重金属与微生物的作用机理的研究 使人们对重金属 与微生物 的作用机理有 了越来越 多的认 识 。 细菌具有种类繁多 、 繁殖快等特点 ， 可以直接吸附或通过胞外 工作， ３ ． １络 合 作 用 分泌物影响环 境 中重金属 的活性 ， 还可 以通过对重金 属的吸附富 集、 协 同植 物 吸 收 等 作 用 修 复 水 环 境 的 重 金 属 污 染 嘲 。 细菌、 真 菌和 藻类 的细 胞 壁在 吸 附重 金 属离 子 的过 程 中发挥 着 些 种 属 的菌 株 可 以吸 附 多种 重 金 属 离子 ， 如 枯草 芽孢 杆 菌 属 重要作用 。 一般情况下细胞壁表面带有负 电荷， 可 以通过静电吸引、 （ Ｂａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｓ ｐ． ） ， 能 够 吸 附Ｐ ｂ 、 Ｚ ｎ 。 等 重金属 离子 ， 假 单 胞 菌 属 络合等方式吸附重金属离子 ， 如将产朊假丝酵母 细胞 壁从细胞上分 （ Ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ ｍｏ ｎ ａ ｓ ｓ ｐ． ） 能 吸附Ｐ ｂ ”、 Ｃ ｕ 等重金 属离子口 １ 。 离后 ， 仍能有效的吸 附Ｃ ｕ ， 而其吸附能力 占到了整个细胞 吸附能 １ ． ２ 藻 类 力的５ ０ ％以上 ＿ Ｉ 。 褐藻对各种重金属离子吸附量较高 ， 且产量高、 易成型 ， 是藻类 ３ ． ２ 离子 交换 作 用 中研 究最多的 。 藻类 可以吸附一种 或多种重金属离子 ， 有些藻类的 重金属离子除了能与细胞壁上的官能团络合外 ， 还可 以与细胞 吸附容量可 以与离子交换树脂相当【 ４ ］ 。 虽然不 同藻类对重金属吸 附 壁上的离子 发生交换作用。 如在酵母吸附Ｃ ｕ ２ ＋ 的试验 中伴 随着 Ｃ ｕ ｚ 容量 不同 ， 但是它们对不 同重金属 的亲和性顺序 是一样 的 ， 如节囊 的减少， 溶液中的Ｋ 和Ｍｇ 抖 出现浓度上升 的现象 ， 表 明离子 交换作 叶藻、 黄色 巨藻、 黑色 巨藻等亲和力顺序为ｐ ｂ ｇ ＋ ＞ｃ ｕ ＞＞Ｃ ｄ ２ ］ ， 这说 用 的 存 在 …】 。 ３ ． ３氧 化 还 原 作 用 明重金属本身的离子特性在藻类生物吸 附反应 中也起 到了重要 作 用。 般， 变 价 金 属 离 子 的 氧 化 还 原 反 应 需 要 有 细 胞 分 泌 酶 的参 １ ． ３真茵 与。 Ｉ ｏ ａ ｎ ｎ ｉ ｓ 等 利 用 纤 发 细 菌Ｌ ｅ ｐ ｔ ｏ ｔ ｈ ｉ ｆ ｘ ｏ ｃ ｈ ｒ ａ ｃ ｅ ａ 能化去除地下水体 真 菌中啤酒酵母（ Ｓ． ｅ ｒ ｅ Ｎｓ ｍｅ ） 可 以吸附多种重金属离子和放射 中的 Ｆ ｅ ＞ 和 Ｍｎ ， 发 现 微 生 物 能 提 高 把 重 金属 去 除 速 率 数 倍 ， 用 扫 性核素［ ６ 】 。 酱 油曲霉（ Ａｓ ｐ ｅ ｒ ｇ ｌ ｆ ｌ ｕ ｓ ｓ ｏ ｊ ａ ｅ Ｍ１ ４ ６ ） 对Ｐ ｂ 和Ｃ ｄ 。 的吸附 描电镜和Ｘ射线光电子能谱对 产物分析 ， 发现微生物起到 了氧化作 率在６ ０ ． ６ ４ ％到８ １ ． ３ ４ ％之 间， 还可以用Ｎ ａ ， Ｃ Ｏ 和Ｅ Ｄ ＴＡ溶液将重金 用 ， Ｆ ｅ ２ 转化为Ｆ ｅ ¨， Ｍｎ 形成 了３ 价 和４ 价的混合物＿ １ 。 属从 曲霉体 上解 吸下 来【 ７ 】 。 黑根霉 （ Ｒｈ ｉ ｚ ｏ ｐ ｕ ｓ ｎ ｉ ｇ ｒ ｉ ｃ ａ ｎ ｓ ） ￣， 够 吸附 ４应用现状和展望 Ｐ ｂ 、 Ｃ ｒ ， ０ １ ２ 一 等几种重金属离子 ， 经过化学改性还 能不 同程度地 提 微生物吸附重金属 的研究开展 了近２ ０ 年， 虽然工业化的成 果鲜 高 吸 附 能力 ＿ ８ 】 。 见报道 ， 但有些研究 已经得 到了实际的尝试和示范 。 如李福德 等［ １ ３ 】 ２影 响微 生 物 吸附 的因素 用复合功能菌为主 的生物净化 回收 电镀废水和 污泥 中铬 等金属的 微生物对重金属的吸附作用取决于生物吸附剂本身的性质 ， 如 示范工程 ， 瞿建国等【 】 ｌ 从将脱硫弧菌属高效吸附菌处理含ｃ ｒ ４ — ＿ 废水 ， 细胞壁及胞外多聚物上的活性官能 团的性质 ， 还有重金属离子 自身 处 理 ３ ６ ｈ 后， Ｃ ｒ 去 除 率 大 于 ９ ９ ． ９ ％。 的特性 ， 如重金属离 子所 带电荷数 ， 氧化还原能力等 。 微生物吸附剂 的实 际应用还面临严峻的挑 战， 微生物对重金属 ２ ． １细 胞状 态 的特异选择性 ， 定量 去除的高效性 、 解吸附和 再生利用以及固定化 微生物 的活性和非活性细胞都可以对重金属起 到吸附作用。 活 研究 ， 还有工艺的改进都是正在面临研究 的难题 。 这需要研究人员 性微生物的吸 附包含表面 吸附和 主动运 输两个阶段 ， 因此 ， 活体微 在 机 理 、 工程 化 及 商 业 化 等 几 方 面展 开 攻 关 ， 使 微 生 物 吸 附重 金 属 生物吸附剂具有活跃的生理代谢作用 ， 非活性微生物的表面 吸附量 的 研 究 在 环 境 污 染 防治 领 域 上 发 挥 更 重 要 的作 用 。 决 定 了它 的 吸 附量 。 参考文献：
生物吸附法处理重金属废水研究进展
研究成果和不足：吸附法在重金属废水处理方面取得了显著的研究成果。首 先，针对不同种类的重金属废水，研究者们发现了多种高效、稳定的吸附剂，如 活性炭、树脂和生物质材料等。其次，通过改性技术，这些吸附剂的性能得到了 显著提升，为实际应用提供了良好的基础。此外，研究者们还研究了吸附剂的再 生和循环使用问题，为降低处理成本提供了有效途径。
生物吸附法处理重金属废水研 究进展
01 摘要
目录
02 引言
03 一、生物吸附法原理
04 二、影响因素
05
三、应用现状及未来 发展趋势
06 参考内容
摘要
本次演示综述了近年来生物吸附法在处理重金属废水领域的研究进展。生物 吸附法利用微生物、植物、藻类等生物体对重金属的吸附作用，实现对废水中重 金属的有效去除。本次演示介绍了生物吸附法的原理、影响因素、应用现状及未 来发展趋势，旨在为相关领域的研究和实践提供参考。
研究现状：在吸附法处理重金属废水的研究中，主要涉及吸附剂的选取和改 性两个方面。目前，常见的吸附剂包括活性炭、树脂、生物质材料等。活性炭具 有高比表面积、发达孔结构和良好的吸附性能，是重金属废水处理中最常用的吸 附剂之一。树脂作为一种高分子聚合物材料，对重金属离子具有较强的吸附能力。 生物质材料则具有来源广泛、可再生等优点，成为研究的新方向。
二、影响因素
1、生物体种类：不同种类的生物体对重金属的吸附能力存在差异。例如， 某些微生物具有较强的吸附能力，而某些植物则对某些重金属具有较高的选择性。 因此，选择合适的生物体是提高生物吸附效果的关键。
2、重金属种类和浓度：不同种类的重金属离子对生物体的吸附能力不同。 一般来说，高浓度的重金属离子对生物体的毒性较大，可能导致生物体死亡或降 低吸附效果。因此，在实际应用中，需要根据废水中重金属的种类和浓度选择合 适的生物体和处理条件。
微生物对水体重金属污染的修复机制研究
微生物对水体重金属污染的修复机制研究重金属污染是当前全球环境面临的重大问题之一。
针对水体中的重金属污染，微生物修复技术被广泛研究和应用。
本文将介绍微生物对水体重金属污染的修复机制及其研究进展。
一、微生物对水体重金属污染的修复机制1. 吸附作用：微生物表面的细胞壁或胞内蛋白质可以与重金属阳离子发生化学反应，吸附和固定重金属。
这种吸附作用可以减少水体中的重金属浓度。
2. 降解作用：一些微生物具有降解重金属污染物的能力。
它们通过产生一些酶来分解重金属化合物，将其转化为无毒或低毒的形式，从而减轻水体中的重金属污染。
3. 沉淀作用：某些微生物能够生成胞外多聚物，如多糖、蛋白质等，通过这些物质与重金属离子结合形成沉淀，从而将重金属从水体中去除。
4. 耐受作用：部分微生物对重金属具有较强的耐受能力，它们能够在含有高浓度重金属的环境中存活并繁殖。
这些耐受菌株可以将重金属通过离子排出、螯合或结合形成无毒的物质，在一定程度上修复水体中的重金属污染。
二、微生物对水体重金属污染的修复研究进展1. 微生物种类的筛选：研究者通过采集不同水体中的微生物样品，筛选出对某种特定重金属具有较高修复效果的菌株，如锌、铜、铅等。
2. 修复材料的开发：研究者利用基因工程技术，通过改变微生物的代谢途径或增加特定基因的表达来提高微生物对重金属的修复效果。
此外，还有一些研究致力于开发新型的微生物修复材料，如微生物载体、复合材料等。
3. 修复条件的优化：修复效果受到许多因素的影响，如温度、pH 值、微生物与重金属浓度的关系等。
研究者通过对这些条件的优化，提高微生物修复水体中重金属的效果。
4. 修复评价指标的确定：为了准确评估微生物修复水体中重金属污染的效果，研究者已经建立了多种评估指标，如重金属的去除率、微生物活性指标、土壤质量等，以便更好地监测和评估修复效果。
三、微生物修复技术的应用前景微生物修复技术具有广阔的应用前景。
一方面，微生物修复技术可以在一定程度上解决水体中重金属污染问题，减少对生态环境的破坏。
微生物吸附重金属离子机理研究进展
微生物吸附重金属离子机理研究进展作者：刘磊宋文成来源：《安徽农业科学》2018年第05期摘要综述了微生物吸附重金属离子的作用机理，包括胞外沉淀作用、菌体表面吸附与络合效应、静电结合作用、离子交换型吸附、氧化还原、微沉积作用、胞内累积效应。
关键词微生物吸附；金属离子；吸附机理中图分类号X172文献标识码A文章编号0517-6611（2018）05-0015-03AbstractThe mechanism of microbial adsorption of heavy metal ions was reviewed， including extracellular precipitation， surface adsorption and complexation， electrostatic binding， ion exchange adsorption， redox， micro deposition and intracellular accumulation.Key wordsMicrobial adsorption；Metal ions；The adsorption mechanism生物吸附被定义为在溶液中利用生物材料，使大量重金属离子被富集，从而去除金属、混合物及微粒物质的方法[1-2]。
重金属污染已经构成最严重的环境污染之一，各种工业（如采矿、冶炼金属、电镀、化学农药的使用等）产生的废弃物中大量重金属被排放到环境中，对人体健康、生态环境构成很大威胁[3-4]。
从溶液中去除重金属离子的方法很多，主要有物理、化学及生物方法，常规方法如化学沉淀、膜过滤、离子交换及电化学等，如果溶液中金属离子浓度过低，化学沉淀在去除金属离子时，需要消耗大量化学试剂，因此重金属离子在低浓度时，化学沉淀的方法不适用。
近些年，利用微生物菌体作为吸附剂对金属离子进行吸附，引起了广泛关注，对真菌、酵母菌及细菌进行筛选分离、富集培养，然后利用其吸附作用去除废水中重金属离子。
通过平菇菌丝的吸附对重金属的去除论文
通过平菇菌丝的吸附对重金属的去除摘要本研究探讨平菇吸附电位(宏真菌)去除水中存在的铜，镍，锌和铬。
不同的操作参数比如pH值，生物量的剂量，平衡时间，搅拌强度，温度和初始金属离子浓度会有不同的影响。
其中对Ni (II), Cu (U)和Zn (II)最大吸附的pH范围4.5〜5.0，而对Cr (VI)离子，最好的结果是实现在pH值为2.5。
吸附平衡增益要接近150分钟。
没有显著吸附效益的温度范围是20- 25 C。
对Cu (H) , Ni ( H) > Zn (II)和Cr (VI)吸附的最大容量真菌分别为8.06mg/g ，20.40mg/g ，3.22mg/g 和10.75mg/g 。
FTIR (傅里叶变换红外光谱学)分析指出参与吸附过程的为胺(-NH2)和羧酸(-COOH )群。
简单的调整朗格缪尔和Freundlich 等温线模型被用于解释吸附现象。
对真正的电镀废水的吸附能力，对Cu(H)，Ni (U)、Zn (II)和Cr (VI)离子的吸附，真菌容量分别为 2.73mg/g ，8.45mg/g ，0.88mg/g 和 4.45mg/g。
此外，循环反复多次使用平菇是评估它的吸附效能，但研究结果指出，在一定程度上，对回收能力下降。
关键词：吸附；电镀废水；重金属；宏观真菌；平菇一、简介工业废水的无害化处理是环境的关键挑战。
在各个行业，电镀是最重要的因为这个行业丰厚的利润。
与其他行业，电镀使用更少的水，因此产生小体积的废水。
然而，它有高度的毒性，因为它有有害金属的Ni (II)的存在，Cr (III / IV ) 和Cd (II )。
为了降低重金属的毒性几个物理化学的方法正在全球范围内[14]使用，但是这些方法在他们的含金属废水的应用程序本质上是有问题的[5]。
化学沉淀法、离子交换、石灰凝血、反渗透和溶剂萃取是去除水中金属的常用方法。
然而，缺点不完全去除，试剂成本和能源需求，有毒废物的产生需要小心处理，开发一个新的成本有效的治疗方法，能够从废水中去除重金属的方法势在必行⑹0 以上两种方法的吸附是一个很好的替代。
黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果
黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果冯岳阳;徐颖;陈玉【摘要】[目的]研究黑曲霉菌对污泥中重金属的淋滤效果.[方法]采用分批摇床培养,研究了淋滤时间、污泥含量、接种量、初始pH以及碳源浓度对污泥中重金属去除率的影响.[结果]淋滤体系控温30℃、碳源含量8％、接种量为2×106个(孢子)/L、污泥含量1.0％的条件下,经过12 d的淋滤处理,黑曲霉对污泥中Zn、Cd、Cu、Pb的去除率分别可达到83.6％、87.8％、70.4％和75.6％.[结论]黑曲霉淋滤法可有效去除污泥中的重金属.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)008【总页数】3页(P3567-3569)【关键词】黑曲霉菌;污泥;重金属;单因子试验【作者】冯岳阳;徐颖;陈玉【作者单位】河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学环境学院,江苏南京210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学环境学院,江苏南京210098;河海大学环境学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】S181.3随着我国城市污水处理率的不断提高，由此产生了大量需要处理处置的污泥［1-2］。
十二五期间，我国城市污水处理厂日产含水率80%的污泥3 500万～6 000万t［3］。
城市污水处理厂污泥约含40%有机物，3%N、P、K，以及丰富的微量元素，具有很高的农用价值［4］。
但是污泥中的重金属和其他有害成分限制了污泥农用的发展。
因此，找到既满足环境保护要求又经济合理性的重金属去除方法是突破污泥农用限制因素的关键。
生物淋滤法是国际上近年兴起的一项非常有前景的金属浸提技术，该方法主要利用自然界中一些微生物的直接作用或其代谢产物的间接作用将固相重金属分离出来。
至今，生物淋滤法的研究主要是采用硫氧化细菌处理市政污泥和市政垃圾焚烧飞灰，结果表明硫氧化细菌可去除污泥及飞灰中的重金属，降低其对环境的毒性［5-6］，但污泥中存在的小分子有机物会对硫氧化细菌的生长产生抑制作用，因而影响污泥中重金属的淋滤效果。
吸附法处理重金属废水的研究进展
吸附法处理重金属废水的探究进展引言随着工业化进程的加速进步，重金属废水成为了一个日益严峻的环境问题。
重金属废水中的污染物对环境和人类健康产生严峻的恐吓，因此开展有效的废水治理成为当务之急。
在浩繁的废水处理技术中，吸附法因其高效、经济以及易于操作的特点而备受探究者的关注。
本文将对吸附法处理重金属废水的探究进展进行综述，并对将来的进步方向进行展望。
一、重金属废水的来源和危害重金属废水来源广泛，包括冶金、矿山、化工、电镀、农药生产等工业生产过程中的废水排放，以及城市生活污水中的重金属含量。
这些废水中的重金属物质包括铅、镉、汞、铬等，它们对环境和人体健康具有潜在的危害。
重金属物质可以通过水生态系统进入食物链，对生物体产生毒性作用。
此外，重金属物质还可以在土壤中积累，影响农作物的生长和质量。
因此，处理重金属废水是一项分外重要的工作。
二、吸附法的原理和优势吸附法是一种将废水中的污染物吸附到吸附剂表面的技术。
吸附剂可选择活性炭、氧化物、纳米材料等，其表面具有大量的吸附位点。
废水中的重金属离子在吸附剂表面形成化学吸附或物理吸附，并与吸附剂表面的活性位点发生互相作用。
吸附法具有以下的优势：1. 高效性：吸附法可以去除废水中的重金属离子，使其浓度降低到合理的水平。
合适的吸附剂和条件下，吸附效率可以达到90%以上。
2. 经济性：吸附法不需要昂贵的设备和复杂的操作流程，相对于其他处理技术具有更低的成本。
3. 可再生性：吸附剂可以通过再生过程进行重复使用，从而缩减资源消耗。
4. 易操作性：吸附法操作简易，适用于各种规模的处理工艺，并且能够灵活调控吸附剂的种类和用量。
三、吸附剂在重金属废水处理中的应用吸附法中重要的一环是选择合适的吸附剂，它们应具备高效、经济、环境友好的特点。
以下是几种常用的吸附剂的介绍： 1. 活性炭：活性炭是一种广泛应用的吸附剂。
其具有高比表面积、孔洞结构和良好的表面活性，适用于处理多种重金属废水。
2. 氧化物：氧化物材料如氧化铁、氧化锰等，具有良好的吸附性能，并且可以通过调控其晶体结构和孔道结构来改善吸附效果。
微生物絮凝剂处理重金属废水的研究进展
微生物絮凝剂处理重金属废水的研究进展摘要：我国工业随着经济的飞速发展，各种废水尤其是工业废水的排放量显著增加。
如何高效处理重金属废水，保护水资源成为了目前广泛讨论的热点话题。
通过对重金属废水处理方式的对比，发现利用微生物絮凝剂处理重金属废水的效果好且不易产生二次污染，作为一种天然的高分子新型水处理剂，价格低廉，对生态环境友好，且对人体及生态环境无毒。
微生物絮凝剂具有高效、无二次污染的特性，目前已成为绿色净水剂研究的热点之一。
本文主要介绍目前处理重金属的方法以及微生物絮凝剂特点及其对重金属废水的处理，并对利用微生物絮凝剂处理重金属废水的研究发展进行展望。
关键词：水处理；微生物絮凝剂；重金属；无污染微生物絮凝剂属新型的天然高分子水处理剂，可以克服其他絮凝剂所存在的缺陷[1]。
利用微生物发酵产生代谢产物来制备的微生物絮凝剂，具有高效、无二次污染的特点[2]。
微生物絮凝剂的使用效果比有机高分子絮凝剂以及无机絮凝剂更为显著，并且无毒无味，有着非常可观的市场空间与发展前景[3-4]。
重金属废水对生态环境以及人体健康都会造成严重危害。
废水中的重金属污染物不能被轻易降解，且毒性长期存在，只能改变其状态通过吸附，或与阴离子配体形成配合物或螯合物，从水体中分离出来。
絮凝剂通过将废水中的重金属离子转移到絮凝物质中的方式去除污染物，而有的絮凝剂由于本身性质容易造成二次污染。
因此，在综合考虑环境和生态效益的基础上，选用生态友好型微生物絮凝剂处理重金属废水，通过微生物絮凝剂对重金属离子的吸附性，实现重金属废水的处理[5]。
2 重金属废水2.1 重金属废水的危害由于社会的经济飞速发展，工业化水平快速提高，一些工业产生的重金属废水对水体的污染日益严重。
重金属污染物具有潜在危害性，不易被水中的微生物降解，对生态环境和人类健康有危害严重。
重金属可以通过诸多方式和途径进入到水体中，受重金属污染水体的底泥也会因重金属的沉降而污染。
重金属在水体内受到条件影响发生独特理化反应，与水体中的物质进一步相互作用。
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霉菌吸附污水中重金属的研究进展林华山，黄伟，邱杨（东莞出入境检验检疫局，广东东莞 523072）摘要：霉菌吸附处理重金属污水是目前国内外研究较多的一种处理重金属废水的方法。
本文分析了重金属污水污染特点及危害，比较了重金属污水处理方法的优缺点，综述了生物吸附法处理重金属污水概况、不同霉菌的吸附性能、影响霉菌吸附重金属的因素及霉菌吸附重金属机理。
最后展望了霉菌吸附重金属的发展趋势。
关键词：重金属；污水; 霉菌；生物吸附文章篇号：1673-9078(2013)6-1447-1454Biosorption of Heavy Metal Wastewater by MouldsLIN Hua-shan, HUANG Wei, QIU Yang(Dongguan entry-exit inspection and quarantine bureau of the PRC, Dongguan 523072, China) Abstract: Biosorption of heavy metals by moulds was regarded as a effective method for treating heavy metal wastewater. In this review, biosorption of heavy metal wastewater was reviewed, including analyzing the characteristics and hazards of heavy metals in wastewater pollution, advantages and disadvantages of wastewater treatment methods, the adsorption properties of different molds, the factors that affect fungal adsorption of heavy metals and the mechanism of fungal adsorption of heavy metals.Key words: heavy metal; wastewater; moulds; biosorption.随着经济的快速发展，污水大量的排放，土壤和水源中重金属的积累不断加剧，重金属已成为目前地表水和地下水重要的污染物之一。
因此，国内外有关学者都在积极探寻减少或清除对环境严重污染的重金属的方法。
清除重金属的传统方法主要有化学沉淀法、离子交换法、电解法和膜分离技术。
这些方法投资成本高，操作管理麻烦，一般只适用于重金属离子含量较高的情况，并且存在二次污染，不能很好的解决金属和水资源再利用的问题。
生物吸附技术是近年来研究发现的一类新型、高效的清除废液中重金属的方法，它与传统方法相比，具有原材料来源丰富、品种多、成本低、吸附速度快、吸附量大、选择性好、设备简单和易操作等优点[1]。
因此，自从1999年6月在西班牙召开“生物吸附国际会议”以来，生物吸附处理污水已成为全世界利用生物技术处理污水重点开发的技术之一[2~3]。
霉菌是发酵工业中一类重要的生产用菌，酱油、腐乳、抗生素、酶制剂等许多重要的发酵产品均用霉收稿日期：2013-01-23基金项目：质检公益性科技计划项目（201110036）作者简介：林华山（1976-），男，硕士，工程师，研究方向食品、纺织品有毒有害物质检测通讯作者：邱杨（1960-），女，高级兽医师，研究方向为进出口商品检验检疫 菌生产。
霉菌作为生物吸附剂具有如下优势：（1）廉价，来源稳定，量大，易于获得。
制药工业和酶工业遗弃的大量废菌体为霉菌吸附提供了稳定、廉价的来源。
（2）操作简单，易于工业化。
细菌制备吸附剂时，菌种扩大培养后必须通过大量离心收集生物量，操作麻烦。
霉菌在扩大培养时，形成均匀的菌丝球且生物量高，易于收集。
1 重金属污染地球表面约有70%以上的面积为水所覆盖，但只有2.53%的水是供人类利用的淡水。
湖泊、河流和浅层地下水等可直接开发利用的淡水资源，只占淡水总储量的0.34%。
随着经济的发展和人口的增加，世界用水量也在逐年增加，发展中国家约有10亿人喝不到清洁的水，每年约有2500万人死于饮用不清洁的水。
联合国预计，到2025年，世界将近一半以上的人口会生活在缺水或水域被严重污染的地区。
水危机己经严重制约了人类的可持续发展。
据估计，全球每年释放到环境中的有毒重金属高达数百万吨，其中镉3.9万吨，铜14.7万吨，汞1.2万吨，铅34.6万吨。
1.1 重金属污水的污染特点从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指镉、铅以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钻、镍、锡等。
1447目前最引起人们注意的是汞、镉、铬等。
重金属随污水排出时，即使浓度很小，也可能造成危害。
重金属污染的特点表现在以下几方面：（l）水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型例子；（2）生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器宫中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康；（3）在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大约在1~10 mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.01~0.001 mg/L之间。
1.2 重金属污水的危害重金属的污染对人畜都有很大的危害[4~5]。
常见重金属的主要危害下：1.2.1 镉的危害金属镉本身就是一种有毒物质，对小鼠的经口LD50为72 mg/kg体重，几乎所有的镉化合物都是有毒的。
口服镉盐中毒潜伏期极短，经10~20 min即发生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。
严重者伴有眩晕、大汗、虚脱、上肢感觉迟钝、麻木、甚至可能休克。
口服硫酸镉的致死剂量仅为30 mg左右。
吸收高浓度镉烟雾和蒸气，会发生类似流行性感冒的症状，严重时经一天多后会发生中毒性肺水肿或化学性肺炎，甚至呼吸困难、咯血，严重者一周内生命危险。
镉的慢性中毒主要表现在肺气肿和肾脏损害，还可能损伤嗅神经。
镉可使人身骨骼疼痛、腰痛，还可伴有肾结石、肝脏损害。
1.2.2 铅的危害铅及其化合物都有毒性。
铅化合物因其在液体中的溶解度、铅化合物颗粒的大小、化合物的形态不同而毒性不同。
铅对人体很多系统都有毒性作用，铅主要通过呼吸道侵入人体或污染食物及水源之后再经消化系统侵入人体。
侵入人体的铅再积蓄于骨髓、肝、脾、大脑及骨骼中，以后慢慢放出，进入血液，积存在软组织中，产生毒性作用。
慢性中毒的特点是在齿根边缘与齿根中间出现蓝灰色或黑色的连续点(铅线)。
急性铅中毒突出的症状是腹绞痛、肝炎、高血压、周围神经炎、中毒性脑炎及贫血，慢性中毒常见的症状是神经衰弱症。
铅中毒引起血液系统的症状，主要是贫血和铅溶。
除此之外，铅中毒还可以引起泌尿系统症状，一是铅大量侵入人体后会造成高血压，二是引起肾炎。
1.2.3 铜的危害一般认为铜本身毒性很小，在冶炼铜时所发生的铜中毒，主要是由于与铜同时存在的砷(A S)、铅(Pb)等引起的。
皮肤接触铜化合物，可发生皮炎和湿症，在接触高浓度铜化合物时可发生皮肤坏死。
抛光工人吸入氧化铜粉尘，可发生急性中毒，症状为金属烟尘热。
长期接触铜尘及铜烟的工人，常见呼吸系统症状。
眼接触铜盐可发生结膜炎和眼睑水肿，严重者可发生眼浑浊和溃疡。
1.2.4 锌的危害锌是人体必需的微量元素之一，正常人每天从食物中摄取锌10~15 mg。
肝是锌的储存地，锌与肝内蛋白结合成锌硫蛋白，供给肌体生理反应时所必需的锌。
人体缺锌会出现不少不良症状，误食可溶性锌盐对消化道黏膜有腐蚀作用。
过量的锌会引起急性肠胃炎症状，如恶心、呕吐、腹痛、腹泻，偶尔腹部绞痛，同时伴有头晕、周身乏力。
误食氯化锌会引起腹膜炎，导致休克而死亡。
1.2.5 砷的危害砷作为有较强毒性的元素，广泛存在于自然水体和人类的饮用水中。
人长期饮用和食用含砷的水与食物，使砷元素在人体内积累而使人更易患癌症（如皮肤癌、肺癌、肝癌、肾癌、膀胱癌等）[6]。
砷中毒可能导致黑脚病、水肿、鲍恩病等。
世界上许多国家人群的健康都受到砷毒的影响，以南亚和东南亚的孟加拉国、印度、台湾尤其严重[7]。
2 重金属污水处理方法比较治理重金属污染废水的方法包括物理的、化学的和生物的等各种方法，各种方法及其优缺点如表1所示。
3 生物吸附法处理重金属污水生物吸附去除重金属主要是通过微生物胞外多聚物的-NH2，-OH和PO43-等基团与重金属离子的络合作用。
微生物具有巨大的比表面积，因而对重金属的吸附容量很大。
国内外研究较多的生物吸附材料主要有酵母、霉菌、细菌、藻类[8,9]等。
电子显微镜分析表明，吸附后的重金属或在细胞壁表面（如啤酒酵母吸附Pb），或在细胞内形成针状纤维（如假单胞菌EPS-5028吸附Pb），或在细胞内形成团聚颗粒（如铜绿假单胞菌吸附Ag）。
研究表明，某些微生物如细菌、真菌和藻类对重金属离子有很强的吸附能力，Kuhn用海藻酸钠固定生枝动胶菌(Zooloca ramigera)后，该菌可以通过吸附去1448含镉污水中95.95%的镉[10]。
我国利用一种SRV菌株吸附电镀污水中的Cu（246.8 mg/L），其去除率高达99.2%。
表1 不同处理方法比较Table 1 Comparison of different treatment methods处理方法优点缺点化学沉淀法快速、简单运行费用高，出水重金属离子浓度高和存在沉淀物二次污染氧化和还原无机化需要化学试剂，速率慢活性炭吸附法出水水质好运行及材料费用高离子交换法处理效果好，金属可以回收对颗粒物敏感，树脂价格较贵电化学处理可以回收金属价格较贵蒸发出水水质好，可以回收能耗高、价格贵、产生污泥反渗透出水水质好，可以回收需要高压、膜容易堵塞、价格较贵生物吸附法来源丰富、操作简单、成本低、吸附速率快、处理效果好、不造成二次污染不稳定不少重金属是微生物正常生长的必需元素，但是当重金属在微生物细胞内浓度过高时，会对微生物产生毒性。
微生物可通过细胞的表面富集与细胞膜成分的改变，减小毒性的破坏。
多年的研究表明，生物法处理重金属污水主要通过生物吸附、生物转化两种不同生物化学过程[11]。
生物吸附与微生物细胞壁结构、成分密切相关，是通过物理化学作用将重金属吸附在胞外聚合物的结合位点上，从而将重金属离子从污水中去除，活体和死体微生物对重金属离子都有较强的吸附能力。
由于微生物对重金属具有很强的亲合吸附性能，有毒金属离子可以积累在细胞的不同部位或结合到胞外基质上，或被轻度鳌合在可溶性或不溶性生物多聚物上。