重金属生物吸附技术探讨

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微生物对环境中重金属的吸附及生物降解

微生物对环境中重金属的吸附及生物降解

微生物对环境中重金属的吸附及生物降解在我们生活的环境中,很多地方都存在重金属等有害物质的污染,导致土壤、水体等环境受到严重影响,甚至危及人类健康。

然而,我们会发现,一些微生物却具备对这些有害物质的吸附和降解能力,这成为了环境治理领域的一项重要研究方向。

一、微生物在重金属吸附方面的应用重金属的吸附过程是指重金属离子与吸附材料(如土壤、纳米纤维素等)间的吸附作用,而微生物则是这种吸附材料的一种,在重金属污染环境治理中也被广泛运用。

在微生物的体内,有一些微生物菌株已经被证明具备吸附重金属的能力,例如铜绿假单胞菌、重链菌等。

它们通过吸附重金属离子,将它们从环境中移除,从而达到治理环境污染的目的。

除了这些细菌外,还有一些微生物可以利用其特殊的结构吸附重金属,例如藻类等,它们通过细胞壁对重金属的吸附能力较强,被广泛运用于水体环境中的治理。

此外,还有一些微生物可以在某些环境条件下产生某种化学物质,使重金属产生沉淀作用,达到环境治理的效果。

二、微生物在重金属生物降解方面的应用除了吸附,微生物还具备对重金属的生物降解功能,这是指微生物通过其酶的作用,将重金属离子转化为可吸附或可溶性的物质,减少重金属对环境的危害,促进环境治理的效果。

目前,已经发现了一些微生物可以在自然环境中生长,同时还能进行重金属的生物降解。

例如一些能产生硫酸的细菌,可以加速重金属的溶解和转化,从而起到生物去除污染的作用。

另外,一些外泌物(extracellular compounds)也能促进重金属的生物降解。

这些物质包括胞外聚合物、蛋白质、多糖等,在微生物生命周期的不同阶段产生,能够吸附排放到环境中的重金属,并通过生物降解降低其危害程度。

三、微生物在环境治理方面的前景微生物在环境治理方面的应用前景非常广阔。

随着环境污染问题日益严峻,人类需要更为有效的治理方法,而微生物治理则成为了一种越来越受到重视的方法。

与传统的物理化学处理方法相比,微生物治理在技术、成本和效果方面具备很大的优势。

重金属离子吸附材料的研究与应用

重金属离子吸附材料的研究与应用

重金属离子吸附材料的研究与应用重金属离子是指化学元素周期表中原子序数大于20的金属离子,因为其具有较高的稠密度和电子密度,所以具有一定的毒性和生物累积效应。

它们可以从环境污染源中进入到土壤、水体和大气中,从而对人类和生态环境造成威胁。

为了减轻重金属污染带来的不良影响,研究和应用重金属离子吸附材料成为了一种重要的解决方法。

一、重金属离子吸附材料的特点重金属离子吸附材料是一种可以捕获和去除重金属离子的材料,它具有以下几个特点:1.高吸附性能:重金属离子吸附材料具有高效的吸附性能,能够快速捕获环境中的重金属离子,从而降低其浓度。

2.良好的选择性:重金属离子吸附材料具有一定的选择性,能够在环境中选择性地捕获特定种类的重金属离子。

3.可循环使用:重金属离子吸附材料可以循环使用,即在捕获重金属离子之后,它可以被再次用于吸附,从而减少材料的浪费。

4.低成本:重金属离子吸附材料的制备成本相对较低,同时材料的使用寿命较长,能够有效地降低治理重金属污染的成本。

二、重金属离子吸附材料的研究目前,常见的重金属离子吸附材料主要有以下几种类型:1.离子交换树脂:离子交换树脂是一种具有不同离子交换基团的高分子化合物,通过与水中的金属离子发生离子交换反应来去除重金属离子。

2.吸附剂:吸附剂是一种具有高比表面积的介孔材料,其中间存在大量的可用吸附位点,能够快速去除环境中的重金属离子。

3.沸石:沸石是一种具有良好离子交换性的天然矿物质,其内部具有球形的孔道结构,能够对重金属离子进行高效捕获。

4.生物吸附剂:生物吸附剂是利用生物吸附材料作为载体,通过微生物或植物等生物源对重金属离子进行络合去除,具有高效、环保的特点。

三、重金属离子吸附材料的应用目前,重金属离子吸附材料已经广泛应用于多个领域。

具体包括:1.环境领域:重金属离子吸附材料被广泛应用于治理水体和土壤中的重金属污染,可以降低重金属离子的浓度,从而减轻其对人体和生态环境的影响。

《2024年生物炭基功能材料开发及其对抗生素和重金属吸附性能研究》范文

《2024年生物炭基功能材料开发及其对抗生素和重金属吸附性能研究》范文

《生物炭基功能材料开发及其对抗生素和重金属吸附性能研究》篇一一、引言随着人类工业化和城市化的快速发展,环境污染问题日益严重,尤其是水体中的抗生素和重金属污染。

这些污染物对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

生物炭基功能材料因其独特的物理化学性质,在污染物的去除和吸附方面表现出巨大潜力。

本文旨在研究生物炭基功能材料的开发及其对抗生素和重金属的吸附性能,为环境污染治理提供新的思路和方法。

二、生物炭基功能材料的开发2.1 材料来源与制备生物炭基功能材料主要来源于生物质资源,如农业废弃物、林业残余物等。

通过热解、碳化等工艺,将生物质转化为生物炭,再通过表面改性、负载活性组分等方法,制备出具有特定功能的生物炭基材料。

2.2 材料类型与性质根据不同的制备方法和负载的活性组分,可以制备出多种类型的生物炭基功能材料,如生物炭基吸附材料、生物炭基催化剂等。

这些材料具有比表面积大、孔隙结构发达、表面官能团丰富等优点,有利于提高对抗生素和重金属的吸附性能。

三、抗生素和重金属的吸附性能研究3.1 抗生素的吸附性能生物炭基功能材料对抗生素的吸附性能受多种因素影响,如材料的比表面积、孔隙结构、表面官能团等。

通过实验研究发现,生物炭基功能材料对多种抗生素具有良好的吸附性能,能够有效去除水体中的抗生素。

3.2 重金属的吸附性能生物炭基功能材料对重金属的吸附主要依靠其丰富的表面官能团和孔隙结构。

实验结果表明,生物炭基功能材料对多种重金属离子具有较高的吸附容量和较快的吸附速率。

此外,材料表面的官能团还可以与重金属离子发生络合、螯合等作用,进一步提高对重金属的吸附性能。

四、吸附机理探讨生物炭基功能材料对抗生素和重金属的吸附机理主要包括物理吸附、化学吸附和离子交换等。

物理吸附主要依靠材料的比表面积和孔隙结构,通过范德华力、静电引力等作用将污染物吸附在材料表面。

化学吸附则依靠材料表面的官能团与污染物发生化学反应,形成稳定的化合物。

离子交换则是材料表面的离子与污染物中的离子发生交换,从而将污染物去除。

生物吸附法处理重金属废水研究进展

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。

微生物吸附技术在重金属污染治理中的应用

微生物吸附技术在重金属污染治理中的应用

微生物吸附技术在重金属污染治理中的应用重金属污染是目前全球环境领域的一个严重问题,由于其在环境中的积累和毒性效应,对人类健康和生态系统产生了巨大的威胁。

因此,研究和应用高效、环境友好的治理技术对于减轻重金属污染的影响具有重要意义。

微生物吸附技术作为一种生物修复的方法,因其具有高效、经济可行、具备环境容忍性等优点,在重金属污染治理中得到了广泛的应用。

一、微生物吸附技术的原理微生物吸附技术是通过微生物体或其代谢产物与重金属离子间的物理、化学作用,将重金属从溶液中转移至微生物体表面或内部,实现对重金属的吸附和去除。

其原理主要包括两个方面:一是微生物表面的功能基团参与重金属离子的吸附,如羧基、羟基、磷酸基等与重金属形成络合物;二是微生物体内的生物反应参与了重金属的还原、氧化、沉淀等过程。

二、微生物吸附技术的优势1. 高效性:微生物具有较大的比表面积和生物吸附能力,能够迅速将重金属吸附到自身表面,从而加速重金属的去除速度。

2. 经济可行性:微生物吸附技术相对于传统的物理化学方法具有成本更低的优势,微生物可以利用廉价的废弃物作为培养基,且操作简便。

3. 环境友好:微生物吸附是一种无二次污染的处理方法,对环境没有进一步的负面影响,而且微生物可以在合适的条件下自行降解或转化。

4. 广泛适用性:微生物吸附技术对于各种重金属污染物有较好的适应性,能够同时处理多种重金属离子的混合污染。

三、微生物吸附技术的应用案例1. 微生物修复土壤重金属污染:通过培养适宜的微生物菌种,可以利用植物根系与微生物协同作用的方式,达到修复土壤重金属污染的目的。

菌根真菌和一些细菌可以与植物根系共生,使根系更具吸附重金属离子的能力。

2. 微生物吸附水体重金属污染:在水处理中,通过培养适宜的微生物菌群,在水体中引入微生物体系进行“自净”过程,以实现水体中重金属离子的吸附和去除。

此外,一些微生物也可以生产出特殊的胞外多聚物质,具有较强的重金属吸附能力。

生物吸附技术在重金属废水中研究进展

生物吸附技术在重金属废水中研究进展

酸洗排水 , 以及电解 、 农药 、 医药 、 烟草 、 油漆 、 颜料等 工业。 此外 , 生活污水 , 垃圾渗滤液 , 田废水和酸雨 农
毒性反应 ,一般重金属产生毒性的浓度范围大约在 1 ~ O g 间, . lm 之 0 毒性较强的重金属如镉 、 汞等浓度 范围在 0 0 ~ . g 之间。因此 , . 10 m / 0 1 L 必须严格控制重
当前 , 在世界范 围内, 人们对重金属废水的治理 愈益重视。对重金属废水的处理技术进行了大量的 研究 , 出了许多新 的有效 的处理方法。 提 重金属废水
的处理方法有物理法、 化学法 , 但更多的是把化学和
作者简 宋琳玲 (9 4 )女 , 介: 18 一 , 助理工程师 , 现主要从事环境监测分析
很好 地处 理与处 置 , 否则会 造成 二次 污染 。
3 生物 吸附的研 究
自从上世纪 7 年代生物 吸附引起人们 的广泛 0 关注以来 , 生物吸附的研究变得非常活跃。 国外对生
物 吸附 金属 的研 究相对 要早 一些 。 3 近 O年来 国外 在 细菌 、 菌 、 藻应 用 于生物 吸附方 面均做 了大量 的 真 海
研究。 但根据其现状和发展趋势看 , 海藻是其 中研究
较 多 的 ,这可 能 与海 藻来 源 广 泛 、蕴 藏丰 富有 关 。
为了开发环保型、 高效、 无二次污染的废水治理 技术,人们逐渐将研究重点转 向重金属的生物吸附 技术。生物吸附技术是利用廉价的生物细胞体吸附 重金属离子 , 从而达到去除水体 中有害重金属离子
机化合物。如无机汞在天然水体中可被微生物转化
为毒 性更 强的 甲基汞 。
() 2经生物可大量富集 , 这种生物富集的特性是

生物炭吸附重金属离子的研究进展

生物炭吸附重金属离子的研究进展

生物炭吸附重金属离子的研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染问题日益严重,对人类健康和生态环境构成了严重威胁。

重金属离子具有生物毒性、持久性和难以降解等特点,其在水体、土壤和大气中的累积会对生态系统产生长期的负面影响。

因此,开发高效的重金属离子去除技术成为了当前环境保护领域的研究热点。

生物炭作为一种新兴的吸附材料,因其独特的物理化学性质,如高比表面积、丰富的官能团和良好的生物相容性等,在重金属离子吸附领域展现出了巨大的应用潜力。

本文旨在对生物炭吸附重金属离子的研究进展进行综述,以期为相关领域的研究提供有益的参考和启示。

本文首先介绍了重金属离子污染的现状及危害,阐述了生物炭的来源、制备方法和表征手段。

随后,重点综述了生物炭吸附重金属离子的机理、影响因素和吸附性能评价方法。

本文还讨论了生物炭在实际应用中的优缺点及改进策略,并展望了生物炭在重金属离子吸附领域的未来发展方向。

通过对相关文献的梳理和评价,本文旨在为相关领域的研究者提供全面的信息参考,推动生物炭在重金属离子吸附领域的应用和发展。

二、生物炭的制备与表征生物炭的制备是吸附重金属离子应用中的关键步骤,其过程涉及生物质原料的选择、热解条件的优化以及炭化产物的后处理。

常用的生物质原料包括农林废弃物、水生生物以及城市有机废弃物等,这些原料具有来源广泛、可再生、环境友好等特点。

热解条件如温度、气氛和升温速率等,对生物炭的理化性质如比表面积、孔结构、表面官能团等具有显著影响。

生物炭的表征是评估其吸附性能的基础。

常用的表征手段包括扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌,透射电子显微镜(TEM)分析其内部结构,比表面积和孔径分布测定仪(BET)测定其比表面积和孔结构,以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)和射线光电子能谱(PS)分析其表面官能团和化学元素组成。

这些表征手段有助于深入了解生物炭的结构和性质,从而指导其在实际应用中的优化。

近年来,随着制备技术的不断创新和表征手段的日益完善,生物炭的制备与表征研究取得了显著进展。

藻类对重金属污染水体的生物吸附

藻类对重金属污染水体的生物吸附

藻类对重金属污染水体的生物吸附藻类对重金属污染水体的生物吸附:一、什么是藻类吸附?藻类吸附是指重金属在水体(如河流、湖泊等水质)中,以藻类为吸附剂,将其吸附后形成的一种效果。

藻类吸附技术是目前最常用的水体活性污染物除去技术形式之一。

二、藻类吸附的作用1.除去水体重金属污染:重金属离子不断污染水体,当藻类遇到重金属离子时,金属离子会与其结合,这样就可以将重金属离子吸附落实,降低这些重金属离子污染水体环境的程度。

2.吸附有害有机物:藻类也可以用作吸附一些有机物,如果这些有机物对人体造成危害,藻类的吸附作用也可以降低有害有机物对人体的污染程度。

3.对水体改善过程中发挥重要作用:藻类改善水体环境格外重要。

藻类可以从水体中积累化学元素,建立植物体组织,可以促进水体的恢复,减少污染物的浓度,从而让水体环境更加健康。

三、藻类吸附实践1.藻类的选择:决定吸附效果的核心是藻类的选择。

由于藻类的吸附特性各不相同,所以在取得良好的吸附效果时,必须有恰当的藻类的选择,以确保必须的水体污染物的有效除去。

2.水体环境因素:水体环境因素也是决定藻类吸附效果的重要因素。

对于水体温度、PH值、电导率、悬浮物等因素,都会产生相应的影响。

因此,在实践中必须考虑这些因素,将这些因素控制在适宜的范围之内,才能够获得更好的吸附效果。

3.藻类的取样:在吸附过程中,必须对藻类定期取样,以评估其吸附效果并调整处理方法。

除此之外,还需要对水体中重金属离子的变化情况进行定期监测,以便在一定时期内监测水体中重金属离子的最终数值。

四、藻类吸附的缺点1.藻类只有在一定浓度的重金属离子存在时,才能发挥出足够的吸附效用,所以在循环使用过程中会降低其吸附效率,使得环境污染更难以清除。

2.由于藻类有一定的生长周期,在一段时间内会暂时停止成长,这就减少了其吸附量,影响了吸附效率。

3.藻类的添加会使水体的PH值发生变化,从而影响重金属的溶解性,并且藻类本身也含有重金属,这也会影响藻类的有效率。

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重金属生物吸附技术探讨作者:陈卓来源:《中国高新科技·上半月》2017年第03期摘要:作为新兴重金属吸附技术,生物吸附技术拥有良好的发展前景。

文章分析了重金属的生物吸附机理及优势,分别探讨了生物絮凝吸附技术、植物修复吸附技术等生物吸附技术的应用现状,以供参考。

关键词:重金属生物吸附机理;生物絮凝吸附技术;植物修复吸附技术文章编号:2096-4137(2017)07-071-03 DOI:10.13535/ki.10-1507/n.2017.07.17在城市化建设的过程中,排放了大量工业废水、城市污水,存在于其中的重金属则通过食物链给生物和人类带来了威胁。

所以,重金属污染治理技术一直是研究重点。

生物吸附技术能够在吸附土壤、废水中重金属的同时,不产生二次污染,因此值得进一步研究和推广。

1 重金属的生物吸附机理及优势1.1 重金属生物吸附机理重金属生物吸附机理十分复杂。

就目前来看,生物吸附剂种类较多,大致可以划分为藻类、有机物、细菌、霉菌和酵母。

而只要生物体及其衍生物能够用于吸附分离水溶液中的重金属离子,就能被当作生物吸附剂,所以生物吸附剂拥有广泛来源,吸附机理也有一定的差别。

从生物细胞活性的角度来看,可以划分为活细胞吸附和死细胞吸附这两种机理。

其中,活细胞吸附的第一阶段为生物吸着过程,通过配位,重金属离子可以与细胞实现离子交换。

在物理吸附和微沉淀等作用下,重金属离子也能在细胞表面得到复合。

在活细胞的生物积累阶段,重金属离子会在载体协助、离子泵等作用下进入细胞内。

采用死细胞进行重金属吸附,主要利用生物吸着作用,即活细胞吸附的第一个阶段。

生物之所以能够吸附重金属离子,主要是由于生物细胞与动物细胞不同,其细胞原生质膜外存在有细胞壁,能够避免生物受外界环境伤害,并且能够与介质中可溶物质发生作用。

此外,生物细胞壁表面存在电荷,能够产生特性吸附。

1.2 重金属生物吸附优势重金属的排放将对环境造成严重环境污染,而采用化学沉淀、活性炭吸附等传统技术进行重金属吸附处理,不仅需要较高的成本投入,还容易导致二次污染的产生。

采用生物吸附技术,可以利用生物体本身成分特性或结构完成重金属离子吸附,并利用固液两相分离将溶液中的重金属离子去除。

相较于其他技术,采用生物吸附技术能够在低浓度下对重金属离子进行有选择性的吸附,并且获得较高的处理效率。

比如通过选取合适的微生物菌种,就能完成一些贵重金属的回收。

同时,由于生物吸附剂来源广泛,所以采用该技术的投资成本较小,运行费用也较低。

比如对于发酵业来讲,就可以利用废菌体进行重金属污水处理。

Dhakal等人就提出了利用橘子皮吸附水中重金属离子的方法,发现利用橘子皮高分子表面的氢离子能够与重金属离子进行交换。

而海藻吸附技术目前也得到了广泛研究,其吸附剂来源更加广泛,能够带来较高经济效益。

此外,生物吸附技术也是一种环保技术,利用该技术处理重金属离子不会产生二次污染,因此更具有环境友好性。

2 重金属的生物吸附技术2.1 生物絮凝吸附技术使用生物絮凝吸附技术,可对污水中的重金属离子进行吸附处理。

例如,在城市污水处理中,一些污水厂通过建设微生物絮凝池、厌氧池、沉淀池和变速生物滤池,就能利用微生物絮凝吸附作用去除污水中重金属离子。

从原理上来看,就是利用生物代谢物对重金属离子进行絮凝沉淀,从而使重金属与水分离开来。

就目前来看,植物和微生物能够产生淀粉类、纤维素衍生物类、多糖类等多种类型的生物絮凝剂。

这些絮凝剂大多安全无毒,并且不会产生二次污染,用于处理重金属离子可以获得较好的絮凝效果。

现阶段,研究发现的能够用于实现重金属吸附的生物絮凝剂多达十几种。

采用藻类进行重金属吸附,主要就是由于藻类中的多糖上的氨基、羟基等官能团带有负电荷,能够与重金属离子发生络合。

在废水中铅、铜等重金属离子的回收研究方面,可以利用从微生物中提取的壳聚糖作为絮凝剂。

采用该技术,实际是利用细胞表面配合机理,即利用官能团的配位原子与金属离子结合生成配合物。

除了使用生物的衍生物作为絮凝剂,也可以利用微生物菌株作为絮凝剂菌株实现重金属离子吸附。

在活性污泥中,就包含有各种各样的絮凝剂菌株,可用于吸附重金属离子。

而采用遗传工程对这些特殊菌株进行驯化和构造,则能获得理想的絮凝作用。

相较于使用有机絮凝法和无机絮凝剂,采用生物絮凝技术显然具有无毒无害的特点,在重金属吸附的过程中不会产生二次污染,并且操作方便,因此具有较好的应用前景。

但是,由于技术发生尚未达到成熟阶段,采用该技术会遭遇难以保存活体絮凝剂的问题,并且无法实现生物絮凝机的工业化生产。

2.2 植物修复吸附技术在重金属污染土壤处理方面,可采用植物修复吸附技术。

例如,湖南郴州苏仙区邓家塘乡就建立了世界上第一个砷污染土壤植物修复基地,利用蜈蚣草实现砷污染土壤治理。

从吸附机理上来看,就是利用植物发达根系和植物根部微生物对重金属离子进行富集和积累处理,从而使土壤环境得到修复。

采用该技术,能够将毒性较强的重金属离子转化为毒性相对低的物质,以加强环境污染的治理。

实际采用该技术时,可以种植麻风树等具有修复功能的植物,从而利用植物根系对有毒重金属离子进行吸取和沉淀。

在此基础上,需采取措施防止重金属离子向地下扩散,并有效降低离子活性。

而采取萃取的方式,则能将重金属离子转移至植物根部或可收割位置,如枝条等,然后通过减掉枝条实现重金属转移,进而使土壤中重金属浓度得到降低。

相较于其他重金属污染处理技术,采用该技术不仅能够实现污水处理,也能对污染土壤进行修复,所以给环境带来的扰动较小。

同时,采取该技术需完成大量植物种植,因此能够使环境得到美化。

而处理含有重金属的植物残体,则能完成贵重金属回收,所以能够取得一定的经济效益。

此外,采取该技术成本较低,并且容易实现。

但就目前来看,采用该技术需要耗费较长的时间才能取得一定的治理效果,且只能完成一些单一重金属的吸附,难以将土壤中所有重金属离子清除干净。

针对这一问题,如果进行有机整合剂的施加可使植物富集重金属的能力得到增强,但又会给土壤带来二次污染,并导致污染治理费用增加。

2.3 生物化学吸附技术采用生物化学吸附技术,可以利用生物的氧化还原能力处理污水中的重金属离子。

利用该技术,能够使重金属离子的价态发生变化,从而使其化学性质发生变化,从可溶性转变为不溶性,进而将其与水分离开来。

比如采用硫酸盐生物换元法,就是通过将硫酸盐还原为H2S,然后利用H2S与重金属离子进行反应,得到金属硫化物沉淀,则能将溶液中重金属离子去除。

现阶段的研究得到了较多的菌株拥有较强的废水处理能力,比如利用Au+普通小球藻就可以采用硫脲实现重金属离子的解吸和吸附。

在实际反应的过程中,硫脲将与Au+结合,并在一系列处理后得到Au+,最终还原为金单质。

就目前来看,可以用于实现生物化学吸附的真菌较多,如黑色头号孢菌、木霉属、青霉菌属等。

利用这些真菌进行工业废水处理,可以通过添加白云石等含钙物质为真菌生长提供养分,以便使真菌在这些物质的表面聚集,将废水中溶解状态的金属转化为不溶性金属。

目前,采用这些真菌能够在短时间内完成废水中金属的回收,并且操作简单,投入费用也较少,能够获得理想的废水处理效果。

但在实际应用中,重金属废水将给微生物带来毒害,同时也难以完成微生物的规模化生产。

使用高选择性基因工程进行菌体构建,然后通过生物富集处理废水中重金属离子,真菌富集重金属离子的速率又将受到废水中其他物质的影响。

因此,目前生物吸附技术在重金属处理方面仍然存在一定的局限性,还要得到进一步的研究和完善。

2.4 生物渗透吸附技术近年来,生物渗透吸附技术得到了广泛研究。

目前,在锅炉给水、染料回收等工业用水处理方面,RO反渗透工艺就得到了广泛应用。

采用生物渗透膜,能够借助渗透膜本身的高去除率去除废水中重金属离子,并利用渗透膜强选择性有选择地吸附重金属离子。

采取该种技术,不会发生相态变化,也不会产生过多能耗。

此外,采用该技术可以获得较高废水处理自动化程度,也不会给环境带来污染,能够为废水处理带来一定的经济效益。

从吸附机理上来看,则使利用渗透作用的逆过程,即使溶液中一些溶质在透过半透膜过程中受外界压力作用,从而被阻留在半透膜一侧。

采用该技术,需要提供较大操作压力,确保操作压力比溶液渗透压要大。

此外,需要选择具有较强透水性和较高选择性的半透膜,才能取得预想的废水处理效果。

现阶段,反渗透法能够在镀铜废水、镀镍废水等工业废水中得到应用。

在飞速处理过程中,需要使废水先经过多级逆流漂洗槽的处理,然后经过反渗透器和蒸发器进行浓缩循环处理。

从实践应用情况来看,采用该技术能够完成材料回收,并且操作便利,投资费用较少,占地面积也较小,能够实现废水“零排放”。

但是,使用的反射透膜每隔一段时间就要得到更换,容易导致资源的浪费。

因此,还需要完成高校长寿反渗透膜的研制,以满足高浓度重金属离子废水的处理需求。

2.5 生物超滤吸附技术生物超滤吸附技术为新型生物吸附技术,能够利用胶团强化超滤技术完成废水中重金属离子的吸附处理。

通过对超滤技术和表面活性剂进行融合,采用该技术能够完成重金属离子浓度较低的废水处理。

现阶段,该技术的研究仍然处在试验阶段,重金属离子吸附效果与采用的表面活性剂有关。

而在河网水处理试验领域,超滤技术与生物技术相结合的装置已经得到研发和应用。

从吸附机理上来看,主要是利用静电作用吸附重金属离子,即利用阴离子或阳离子表面活性剂进行金属离子的去除。

此外,受酸碱类作用、疏水性作用等的影响,膜与表面活性剂的重金属离子吸附效果不同。

相较于CMC,采用该技术需要使表面活性剂保持较高的浓度,以确保离子吸附效果。

如果渗透液中的表面活性剂浓度较低,则会导致活性剂浪费。

另外,能否获得理想的污水处理效果,也与活性剂压力、pH值等因素有关。

3 结语通过分析可以发现,相较于其他处理技术,生物吸附技术原料丰富,投入运行成本较低,不会给环境带来二次污染,在重金属处理方面具有较大的应用优势。

但就目前来看,包含生物絮凝吸附技术、植物修复吸附技术等在内的生物吸附技术仍处在研究试验阶段,有关实践应用较少。

因此,还要加大对生物吸附技术的研究力度,从而更好地治理重金属污染。

[1]宋琳玲,王玮,李俊,等.生物吸附技术在重金属废水中研究进展[J].环境研究与监测,2010,(4).[2]杨春娣,胡春霞.生物吸附-好氧颗粒污泥联合技术处理重金属废水的实验研究[J].科技创新与应用,2013,(29).[3]曾加会,李元媛,阮迪申,等.植物根际促生菌及丛枝菌根真菌协助植物修复重金属污染土壤的机制[J].微生物学通报,2017,(5).[4]李晓森,卢滇楠,刘铮.采用废弃农林生物质吸附和回收重金属研究进展[J].化工进展,2012,(4).(作者系南京金陵中学河西分校学生)。

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