重金属污水处理新趋势——生物吸附
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。
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。
污水处理中的重金属去除技术
污水处理中的重金属去除技术污水处理是保护环境和人类健康的重要环节之一。
污水中含有各种有害物质，其中重金属是一类常见的污染物。
因此，开发适合的技术来去除污水中的重金属是十分必要的。
本文将介绍污水处理中的重金属去除技术，并分点列出详细内容。
一、萃取法萃取法是一种常见的重金属去除技术，它基于溶液中的重金属化合物在不同溶剂中的溶解度差异。
常用的萃取剂包括有机溶剂和离子液体。
这种技术具有高效、可控性强等优点。
1. 有机溶剂萃取有机溶剂萃取是一种将污水中的重金属与有机溶剂相互萃取的方法。
有机溶剂通常是有机酸、有机胺等。
对比不同有机溶剂的亲和性可以选择适合的溶剂进行萃取。
利用有机溶剂去除重金属可以达到较高的去除率，但存在后续处理压力大的问题。
2. 离子液体萃取离子液体是一种特殊的溶剂，由阳离子和阴离子组成。
与传统有机溶剂相比，离子液体具有较高的萃取效率和较低的挥发性。
离子液体萃取技术在一些特殊场合有广泛应用，并且可通过调整离子液体的组成进行特定重金属的选择性去除。
二、吸附法吸附法是另一种重金属去除技术，通过利用吸附剂的亲和力将重金属离子从污水中吸附出来，从而实现去除。
常用的吸附剂包括活性炭、金属氧化物和生物质等。
1. 活性炭吸附活性炭是一种具有大量微孔和高比表面积的吸附剂。
它的吸附效果好，可广泛应用于水处理领域。
活性炭能够同时吸附多种重金属离子，但活性炭对于某些特定的重金属离子的吸附效果较差。
2. 金属氧化物吸附金属氧化物是一类具有特殊吸附性能的材料，常用的有铁氧化物、锰氧化物等。
金属氧化物吸附剂的选择性较高，可根据需要选择合适的材料去除特定的重金属。
3. 生物质吸附生物质也是一种常用的吸附材料，包括某些微生物、植物和动物残体等。
生物质吸附技术是一种环境友好的方法，具有较好的可再生性。
然而，生物质吸附的效率较低，需要进一步改进以提高去除效果。
三、沉淀法沉淀法通过将污水中的重金属离子与沉淀剂反应生成不溶于水的沉淀物，从而实现去除。
污水处理中的重金属去除与回收
污水处理中的重金属去除与回收随着工业化的不断发展，环境污染问题日益严重。
在许多工业生产过程中，污水中含有大量的重金属物质，这对环境和人类健康构成严重威胁。
因此，污水处理中的重金属去除与回收成为了一个紧迫的问题。
本文将探讨几种常见且有效的重金属去除与回收技术。
1. 活性吸附剂法活性吸附剂是一种高效的去除重金属的方法。
其原理是通过活性吸附剂的特殊结构和化学性质，吸附污水中的重金属离子，使其沉淀或附着于吸附剂表面。
常见的活性吸附剂包括活性炭、氧化铁和离子交换树脂等。
这些吸附剂具有较大的比表面积和较高的吸附能力，能够有效去除污水中的重金属。
同时，吸附剂还可以通过热解或其他方法进行回收和再利用。
2. 化学沉淀法化学沉淀法是一种常用的重金属去除技术。
它通过加入沉淀剂，使污水中的重金属形成沉淀，从而实现去除的目的。
常见的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化铁和硫化氢等。
这些沉淀剂可以与重金属形成不溶于水的沉淀物，从而将其从污水中分离出来。
通过控制pH值和沉淀剂的浓度，可以实现对不同重金属的选择性去除。
3. 膜分离技术膜分离技术是一种高效的重金属去除与回收方法。
膜分离技术基于膜的特殊结构和渗透性，通过逆渗透、超滤或纳滤等过程，将污水中的重金属离子与其他物质分离。
与传统的过滤方法相比，膜分离技术具有更好的分离效果和更高的选择性。
此外，膜分离技术还可以通过逆渗透浓缩等方法实现重金属的回收与再利用。
4. 生物吸附法生物吸附法是一种环保、经济且高效的重金属去除技术。
该技术利用生物材料（如细菌、海藻等）对重金属离子具有吸附能力的特点，将重金属离子转移到生物体表面。
生物体通过吸附重金属，可以将其从污水中去除，并在适当条件下进行生物再利用或处理。
5. 水体循环利用技术水体循环利用技术是一种绿色环保的重金属回收方法。
该方法通过将经过处理的污水经过一系列过滤、沉淀和反应等步骤后，使其回归环境中。
这种方法除去了重金属物质，同时还保留了水中其他有益元素。
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。
生物吸附技术在环境处理中的应用
生物吸附技术在环境处理中的应用随着环境问题的日益严重和人们环保意识的不断增强，生物吸附技术在环境治理中引起了越来越多的关注，被广泛应用于水污染、垃圾处理、空气清洁等领域。
生物吸附技术是一种自然界广泛存在的现象，指的是生物体吸附并在其表面吸附、富集和储存污染物的过程，具有高效、经济、环保等突出优点。
水污染方面，生物吸附技术可以有效去除水中的重金属、有机物等污染物，具有良好的适应性和可控性。
例如，用生物质炭作为吸附材料，可以有效去除水中的染料、酸、有机化合物、至少有22种金属等。
生物吸附技术不仅能够去除水中污染物，还可以净化废水，将废水转化为可再利用的水资源，过滤出的污泥还可成为肥料或燃料，将废渣变为宝贵资源，具有很高的综合价值。
垃圾处理方面，生物吸附技术也被广泛应用。
通过将微生物加入到垃圾中，利用微生物的代谢能力将垃圾中的有机物分解为二氧化碳和水，不仅能减小垃圾的体积，还能减少对环境的污染，实现资源的回收利用。
同时，在处理污泥垃圾方面，利用微生物的吸附能力将污泥中的有害物质吸附和分解，减少对环境的损害和污染。
空气清洁方面，生物吸附技术也有着很好的应用前景。
通过将空气中的有害物质(如甲醛、苯、氨等)与生物菌丝接触，利用生物菌丝的吸附能力，将有害物质吸附并分解为无害物质，达到净化空气的目的。
此外，生物吸附技术还可以应用于微小污染场所的治理，如病房、实验室等空间空气净化。
需要注意的是，生物吸附技术本身并不是万能的，对于不同的污染物和环境，合适的生物吸附技术才能够起到最佳的净化效果。
因此，在使用生物吸附技术时，需要根据实际情况的需要选择合适的生物吸附材料和生态环境，同时也需要进行科学合理的操作和管理，才能够取得良好的净化效果。
总而言之，生物吸附技术在环境处理中的应用广泛，能够有效净化水、空气以及垃圾等领域，是一种高效、经济、环保的处理方法，具有极大的发展潜力和应用前景，在未来的环境治理中必将发挥重要的作用。
污水处理中的新技术与创新
污水处理中的新技术与创新高效处理污水是保护环境和人类健康的重要举措。
随着科技的进步和创新的发展，污水处理领域也出现了一些新的技术和创新方法。
本文将探讨污水处理中的新技术与创新，以及它们对环境和社会的积极影响。
一、生物膜工艺生物膜工艺是一种利用微生物在特殊载体上附着生长并降解有机物质的处理方法。
它在处理污水中的有机物和氮、磷等营养物的去除方面表现出良好的效果。
生物膜工艺具有占地面积小、能耗低、处理效果好等优点，因此在污水处理中得到了广泛应用。
二、生物吸附技术生物吸附技术通过使用具有特定吸附性能的微生物来去除污水中的有机物和重金属等。
相比传统物理化学方法，生物吸附技术具有更高的吸附效率和更低的运行成本。
此外，生物吸附技术还能将污水中的有机物和重金属转化为可回收利用的生物质资源，具有很大的经济价值。
三、膜分离技术膜分离技术是一种通过膜的选择性渗透来分离和去除水中的溶质和悬浮物的方法。
膜分离技术具有高效、环保、无需化学药剂等优点。
其中，反渗透膜技术在污水处理中得到了广泛应用，能够有效去除重金属离子、有机物和微生物等有害物质，提高水质的纯净度。
四、电解氧化技术电解氧化技术是一种利用电解作用产生的氧化剂来氧化降解污水中的有机物和氮、磷等的方法。
通过该技术处理的污水能够得到很好的去除效果，同时还能杀灭污水中的微生物，避免二次污染。
电解氧化技术具有操作简便、投资成本低等优点，被广泛应用于污水处理工程中。
总结起来，污水处理中的新技术与创新为我们提供了更高效、更环保的处理方法。
生物膜工艺、生物吸附技术、膜分离技术和电解氧化技术在污水处理中发挥了重要作用，为改善水环境质量和推动可持续发展做出了积极贡献。
随着科技的不断发展，相信污水处理领域的新技术和创新方法将会不断涌现，为解决环境问题带来更多希望。
保护环境，从治理污水开始！。
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
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上
海
船
舶 运
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科
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Ｖｏ． ５Ｎｏ １ １３ ．
Ｊｎ ２ ２ ｕ ０１
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Ｊ ＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＳＨＡＮＧＨ ＡＩＳＨＩ Ｐ ＡＮＤ ＳＨＩ ＰＩ Ｐ ＮＧ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＮＳ ＴＵＴＥ Ｉ ＴＩ
文 章 编 号 ：６ ４５ ４ （ ０ ２ ０ —０ ７０ １ ７ —９ ９ ２ １ ） １０ ６ —５
态环 境后 ， 其特 性有 别 于其 它 污染物 ， 因为其具 有 非常稳 定 及 不可 降 解 的特性 将 产 生极 大 的危 害 ， 通 过食 并
物链 的作用 不 断地 向更高 的 营养级 富集 ， 导致 在最 高 营养 级 的生 物体 中以数 千 万倍 的含 量 富集 。若 这 些 重 金属进 入 生物体 ， 将产 生更严 重 的毒 害作用 。 必 早 期 的研究 者希 望通 过 寻找低廉 的吸附材 料 ， 吸附法 的 大规 模应 用 成 为可 能 。１ ９ 使 ９ ０年 ， ｌｓ ｙ 首 Ｖｏｅｋ 次观察 到 某些活 体微 生物 具有 积 累金属 元素 的能 力 。进 一 步 的研 究 发现 ， 生 物死 体也 能通 过 物理 化 学方 微 式 被 动地结 合金 属离 子 。１ ９ ９ ５年 ， ｌｓ ｙ Ｖｏｅ ｋ ￣Ｈｏａ ［ 研 究发 现 生物 吸附材 料对 金属 离子 所 表现 出的行 为 与 ｌｎ２ ］ 微 生物 细胞 壁 的化 学 组分有 关 ， 总结 了各类 生 物体 对重 金属 的吸 附能 力 ， 后续研 究 奠 定 了基础 。１ ９ 为 ９ ９年 ， Ｂ ｉ ｙ等 总结 了各 种廉 价 吸附材 料 的吸 附 能 力 ， 究 对 象 中包 括 木 质 素 、 聚 糖 、 皮 、 酸 盐 、 ａｌ ｅ 研 壳 树 黄 沸石 、 黏 土、 泥煤 苔 、 海藻及 生 物死体 等 吸附材 料 。各类 吸 附材料 对重 金属 的 吸附能 力 见表 １ 。
素 ， 出 生 物 吸 附 具 有 来 源 广 、 格 低 、 附 能 力 强 、 于 分 离 回收 重 金 属 等 优 点 。指 出 生 物 吸 附 法 具 有 很 好 的 丁 得 价 吸 易
业应用前景 。
关 键 词 ： 金属 ； 物 吸 附 ；污 水 处 理 重 生 中图 分 类 号 ： ０ Ｑ５ ３ 文 献 标 志 码 ： Ｂ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈｅ ｂ ｏ ｏ ｐｔｏ ｅ ｈ ｎｉｍ ｅ ｖｙ ｍ ｅ ａ ｅ ｏ ｌｂｙ ｂｉｌ ｇｉａ ｂｓ ｒ ｎｔ ｉ ｓ ｒ ｉｎ ｍ ｃ ａ ｓ ｏｆｈ ａ ｔ ｌｒ ｍ ｖａ ｏ ｏ ｃ ｌａ ｏ ｂｅ ｓ，ａ ｅＩａ ｈｅ ｅ ｆ ｃ ｆｉ ｍ ｏ ｉｉｅ ｅ ｌ ｓｗ ｌ ｓｔ ｆ ｅ ｔｏ ｍ ｂ ｌｚ ｄ ｃ ｌ
低廉 、 分布 广泛 ， 已有研 究 表 明其 对重 金属有 较好 的吸 附特性 ＿ 。 ８ ］
２ 生物 吸 附材 料对 重 金属 生 物 吸 附机 理 的研 究
２ １ 生 物 细 胞 壁 结 构 ．
生物 吸 附材料 主要是 细菌 、 真菌 和藻 类等 生物体 ， 胞壁 直 接与 外界 环 境接 触 ， 溶 液 中 的可溶 物 质 发 细 与
重 金 属 污 水 处 理 新 趋 势 一 生 物 吸 附
卓 艳 婷 郑 志 华 ，
（ ．江 门 市 环 境 科 学研 究 所 ，广 东 江 门 ５ ９ ０ ；２ 上 海船舶 运 输科 学研 究所环 境分 所 ，上 海 ２ ０ ３ ） １ ２０ ０ ． ０ １ ５
摘
要 ： 绍 生 物 吸 附 材 料 对 重 金 属 污 染 物 的 生 物 吸 附 机 理 和 同 定 化 生 物 吸 附 重 金 属 的 意 义 ， 论 了 相 关 影 响 因 介 讨
２５ １ ５ ０ ．６ ２ ８ ７ ６ ４． ３９ １ ． ６２
３４ ４ ２Ｏ ３ １６ １
生物 吸 附材料从 最开 始广 泛应用 的活 性炭 逐渐 向一些更 加 低廉 的吸 附材料 发展 ， 甲壳 素 、 如 树枝 、 羊毛 、 沸石 、 土 、 黏 泥煤 苔 、 飞灰 、 、 炭 自然氧 化 物 、 工业 废 物 以及 混合 吸附 材 料 等 。 目前 已研 究 的生 物 吸 附 材料 包
由表 １可知 ， 多廉价 吸 附材料 不仅 对单 一金 属具 有 同样 功 效 ， 很 对多 金属 也 具 有很 高 的去 除能 力 ， 取 为
代 活性 炭处 理技术 及 离子交 换树 脂处 理技 术提 供 了可能 。
收 稿 日期 ： Ｏ 】１ 一 ８ ２ ｌ 一 １Ｏ
作者 简 介 ： 艳 婷 （ ９ ０ ） 女 ， 东 江 门 人 ， 理 研 究员 ， 要 从 事 环 境 影 响 评 价 研 究 。 卓 １８ 一 ， 广 助 主
铬（ ｒ ） Ｃ
汞（ ） Ｈｇ
铅 （ｂ ） Ｐ ２ ９ ．５
３ ２
１． ５ ９４
４０ ０ １Ｏ ５
ｌ２ ８ １５ ７ ８ ７６ ９
９ ２ ３．７ ３ ２ １．７ ９ ６
２ ． ７３ １ １９ ． ４
０ ６ ．５
１ ８
１５４ ５ ．
海 藻 泥 煤 苔 生 物 死 体
Ｂｉ ｓ ｒ ｉ ｎ， ｔ ｅ Ｎｅ Ｐｒ ｃ ｓ ｏ Ｒ ｅ ｏ ｅ Ｈ ｅ ｖ ｅ ａ ｒ ｍ ａ ｔ ｗ ａ ｅ ｏ ｏ ｐｔｏ ｈ ｗ ｏ ｅ ｓ ｔ ｍ ｖ ａ ｙ Ｍ ｔ ｌｆ ｏ Ｗ ｓ ｅ ｔ ｒ
Ｚｈｕ ｏ Ｙａｎ ｉ ， Ｚｈｅ ｔｎｇ ｎｇ Ｚｈｉ ｈｕａ
括： 细菌 、 真菌 、 藻类 以及 生物 提取 物等 。人 工合 成 的离 子交 换 树 脂 生 产成 本 为 ３ ～５ Ｏ Ｏ美元 ／ ｇ 而 具 有 相 ｋ， 同吸附性 能 的生 物吸 附材料 生产成 本仅 为 ３ ～５美 元 ／ ｇ 生产 成 本 降低 ９ ， 有 良好 的发 展 前 景 。 目前 ｋ， ０ 具
（ ． ｉｎ ｎ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ｃ ｅ ｃ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ，Ｊａ ｇ ｅ ２ ０ ０，Ｃｈ ｎ ； １ Ｊ ａ ｍｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｉｎ ｅＲｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｉｎ ｍ ｎ ５ ９ ０ Ｓ ｉａ
２． Ｓｈｉ ｎｄ Ｓ ｐｐ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｔｔ ｔ ｐ ａ ｈｉ ｉ ｇ Ｒ ｓ ａ ｃ ｎｓ ｉｕ ｅ，Ｓｈａ ｇｈ ｉ２ ３ Ｃｈｉ ） ｎ ａ ００１ ５， ｎａ
Ｋｅ ｒ ： ｈ ａ ｅ ａ ； ｂｉａ ｏｒ ｔｏｎ；ｗ ａ ｔ ｗ ａ ｅ ｒ ａ ｍ ｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｅ ｖｙ ｍ ｔ ｌ ｏ ｂｓ ｐ ｉ ｓ ｅ ｔ ｒ ｔｅ ｔ ｎｔ
１ 重金 属 生物 吸 附 的研 究进 展
在环 境污染 与控 制领 域 ， 重金属 主要 是指 汞 （ ）镉 （ ｄ 、 （ ｂ 、 （ ） 铜 （ ｕ 、 （ ｒ 以及类 金 属 Ｈｇ 、 Ｃ ） 铅 Ｐ ） 镍 Ｎｉ、 Ｃ ） 铬 Ｃ ） 砷 （ ｎ 等生 物毒 性显 著 的元素 ， 污染 主要来 源 于工 、 Ｓ） 其 农业 生 产 、 城市 生 活及 环 境事 故 。这 些重 金属 进 入 生
６ ８
上
海
船
舶
运
输
科
学
研
究
所
学
报
２１ ０ ２年第 １ 期
单位 ： ／ ｍｇ ｇ
表 １ 各种 廉 价 吸 附 材 料 对 重 金 属 的 吸 附能 力
吸 附 材 料 活 性 炭 树 皮 木 质 索 壳 聚糖 黄 酸 盐
沸 石
镉 （ ｄ １） Ｃ 。
铬 （ ｒ＋） Ｃ３
在较 低 的吸 附量 ５ １ ×１ ＿ ｍ（ ｏ／ 下 ， 先 与 羧 基 发 生 络 合 ， 成 （ ＯＯ） ｂ络 合 物 ， 后 再 形 成 ． ６ ０ ” ｔ ｌＬ） 首 ｏ 形 Ｃ Ｐ 然
（Ｏ ） Ｐ Ｐ 。 ｂ络 合 物 。
红外 光谱 技术 已广泛 应用 于研究 细胞 壁 吸附金 属离 子 的行 为 ， 过 比较 生 物体 吸 附金 属 离 子 前后 的光 通 谱 变化来 探讨 其 吸附机理 。Ｇｕｂ ｌ ｉａ 等 研究 表 明 ， 曲霉 （ 黑 Ａ．ｎｇ ｒ 、 青霉菌 和米 黑毛 霉 （ ｍｉ ｅ） ｉｅ） 黄 Ｍ． ｅ ｉ的细 ｈ 胞 壁主要 含有 聚氨 基葡 糖和糖 蛋 白纤维 ， 铀酰 离子 在细 胞上 的吸 附导致 了氨基 或 酰胺 基 红外 吸收 峰 强度 的 降低 ， 表 明铀酰离 子 主要与 细胞壁 上 氨基发 生配位 络合 。为 了证 明这一 点 ， 究 了铀酰 离子 在聚 氨基 葡糖 这 研 上 的吸 附 ， 吸附铀酰 离子 后 的聚氨基 葡糖 光谱 出现 了类 似 的变化 。Ｂ ．Ｖｏｅｋ ｌｓ ｙ等Ⅲ 采 用 不 同的仪 器 分 析技
对小型 真菌 的重 金属 吸附研 究较 多 ， 对大 型真菌 的重 金 属 吸附研 究 较少 。大 型真 菌 ， 世界 范 围 内广泛 存在 ， 全 而且 大 型真菌 的子实 体 在干 燥后 通 常具 有 坚硬 的质地 ， 于 使用 。现在 大 多 便 采用 毛木耳 （ ｒ ｕａｉ ｏｙｒ ｈ ） 实体及 其另 一种 生长 阶段 的菌 丝体 进行 系 统 的吸 附研 究 ， 木耳 价 格 Ａｕ ｉ ｌｒ ｐ ｌｔｉ ａ 子 ｃ ａ ｃ 毛
生作 用 。重 金属离 子最 先与 细胞壁 接触 ， 且大 多数金 属离 子都 螯合 在细胞 壁上 。
２ ２ 表 面 络 合 机 理 ．
当生物体 暴露 在金 属离 子溶液 中时 ， 细胞 壁首先 与 金属离 子接 触 ， 胞壁 的化学 组成 和结 构决定 着 与金 细 属 离子 相互 作用 的特性 。通 常 ， 生物 的细胞 表 面主要 由多聚糖 、 白质和 脂类 组 成 ， 些结 构 成 分 中可 与 微 蛋 这 金属离 子相 结合 的 主要 官能 基 团有羧 基 、 酰基 、 磷 羟基 、 硫酸脂 基 、 氨基 和酰胺 基等 ， 中氮 、 、 、 其 氧 磷 硫作 为配 位 原子 与金 属离子 配位 络合 。 黄青霉 菌 （ ． ｈｙ ｏ ｅ ｕ 的细胞壁 对重 金属 离子有 很 高 的络合 特 性嘲 ， Ｘ 射 线 吸 收精 细 光 谱 分析 Ｐ ｃ ｒ ｓｇ ｎ ｍ） 经 可知 ： ２ １ ×１ ～０ １ ５ｍ（ ｌＬ 的 吸附 量 范 围 内 ， ｎ 离 子 主要 以 四面 体 构 型 配 位 到 ４个磷 酰 基 在 ．６ ０ ． １ ｍｏ／ ） Ｚ抖 上 ： Ｚ 离 子浓 度达 到饱 和状态 时 ， 部分 Ｚ 。 当 ｎ 小 ｎ 离子 与羧 基形 成络 合 物 。而细 胞对 Ｐ 离 子 的吸 附 ， ｂ 则