最新微生物对重金属污染的修复
重金属污染物的微生物修复策略
重金属污染物的微生物修复策略作者：王瑾王永刚朵建文冷非凡陈吉祥孙尚琛来源：《安徽农业科学》2023年第18期摘要随着我国工业进程的不断加快，重金属污染已成为制约我国经济建设和影响居民健康的主要因素。
对重金属污染场地进行科学高效地防治和治理是实现生态环境可持续发展，保障人类生命健康的重要途径。
相比传统的化学法和物理法，微生物具有可培养性强、操作简单、环境友好等特点，微生物修复策略被认为是目前重金属污染场地的修复过程中最有潜力的技术。
从重金属对微生物的影响和微生物对重金属胁迫的响应方式两个方面进行论述，以为微生物修复技术的规模化应用提供思路及理论基础。
关键词重金属；微生物；修复；机制中图分类号 X 172文献标识码 A文章编号 0517-6611（2023）18-0024-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.18.006开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Microbial Remediation Strategies for Heavy Metal ContaminantsWANG Jin1，WANG Yong-gang2，DUO Jian-wen1 et al（nzhou Resources & Environment Voc-Tech University，Lanzhou，Gansu730030;nzhou University of Technology，Lanzhou，Gansu 730050）Abstract With the continuous acceleration of China’s industrial process，heavy metal pollution has becom e the main factor restricting China’s economic construction and affecting residents’ health.Scientific and efficient prevention and control of heavy metal contaminated sites is the main factor in achieving sustainable development of the ecological environment and ensuring human pared with traditional chemical and physical methods，microbial remediation strategy is considered as the most potential technology in the remediation process of heavy metal contaminated sites due to its strong culturability，simple operation，environmental friendly.In this paper，the effects of heavy metals on microorganisms and the response ways of microorganisms to heavy metal stress were discussed to provide ideas and theoretical basis for the large-scale application of microbial remediation technology.Key words Heavy metal;Microorganism;Remediation;Mechanism目前，由于快速發展的工业活动、矿山开采、高价态金属废弃物倾倒、化肥的过度使用等，重金属在环境中的迁移加剧、迁移速度大大加快，越来越多的含金属残留物被排放到地表进入土壤系统和地下水，并通过食物链富集在人体中，进而对人体和生态系统造成严重危害［1-2］。
根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用(综述)
王雨菡，陈 莲，张培珍，等．根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用（综述）［Ｊ］．江苏农业科学，２０２４，５２（５）：１９－２７．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２４．０５．００３根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用（综述）王雨菡１，２，陈 莲２，张培珍１，王振江２，３，林 森２，唐翠明２，３，罗国庆２，３，钟建武２，李智毅２，王 圆２（１．广东海洋大学电子与信息工程学院，广东湛江５２４０８８；２．广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东广州５１０６１０；３．农业农村部华南都市农业重点实验室，广东广州５１０６１０） 摘要：我国土壤重金属污染形势严峻，对粮食安全与人体健康构成严重威胁，土壤重金属污染修复是目前急需解决的环境问题之一。
植物修复作为一种绿色安全、环境友好的生物修复技术，近年来备受关注，其发展取得显著成效。
根系分泌物是利用生物修复重金属污染土壤过程中的关键物质，是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体，在植物响应污染物胁迫及污染修复中扮演重要角色。
研究根系分泌物和根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用，揭示两者动态协同作用机制，对深入了解植物修复重金属污染土壤的过程与机理具有重要意义。
本文归纳梳理了根系分泌物的影响因素与现有研究方法，系统总结了多种草本植物根系分泌物和根际微生物在重金属胁迫下的响应与主要修复机制，以及根系分泌物－根际微生物互作对重金属污染土壤的修复作用；并对根系分泌物介导下植物－根际微生物协同修复重金属污染土壤研究过程存在的难题和未来研究方向进行讨论与展望。
结果表明，在重金属胁迫下，根系分泌物的组成和数量均发生显著变化；根系分泌物对重金属污染土壤的修复机制主要包括活化与固化；根系分泌物是影响根际微生物群落形成的重要因素，根际微生物对根系分泌物也具有一定调控功能，两者互作在土壤重金属的消减中发挥了重要作用。
微生物对土壤中重金属污染物的影响研究
微生物对土壤中重金属污染物的影响研究重金属污染是当今环境问题中的一个重要方面。
许多废水和废气中含有大量的重金属，它们会进入土壤并影响生物的生长和发展。
然而，微生物在土壤中具有重要的生物地球化学作用，可以对土壤中的重金属进行转化和去除，从而减轻土壤污染的程度。
本文将探讨微生物对土壤中重金属污染物的影响，并介绍其作用机制和应用前景。
一、微生物对重金属的转化作用微生物可将土壤中的重金属离子转化成可溶性有机络合物或不溶性沉淀物，从而减少其毒性和迁移性。
一些微生物具有还原、氧化、沉淀和吸附等特性，可以转化土壤中的重金属形态。
举例来说，硫酸还原菌可以将重金属离子还原成金属沉淀物，硫醇基功能化微生物可以通过产生硫醇将重金属离子络合成沉淀物。
这些微生物的作用有助于将重金属离子固定在土壤中，减少其对生物体的毒性影响。
二、微生物对重金属的去除作用微生物可通过吸附、螯合、沉淀和矿化等途径将重金属离子从土壤中去除。
一些细菌和真菌可以通过草酸、胞外多糖和胞内蛋白质等物质与重金属离子螯合，从而减少其毒性。
此外，微生物还可通过沉淀作用使重金属离子形成不溶性沉淀物，进而进行去除。
一些微生物还具有矿化功能，可以将重金属转化为无毒的无机形态，从而完全去除其对环境的污染。
三、微生物的应用前景由于微生物在土壤中处理重金属污染中具有独特的优势，因此其应用前景广泛。
一方面，微生物修复可以在原地进行，不需要对土壤进行大规模开挖和运输，因此具有较低的成本和环境风险。
另一方面，微生物修复对土壤生态环境的破坏相对较小，能够保持土壤的水、肥结构，并且不会产生二次污染。
此外，微生物修复适用于不同类型的土壤和不同程度的污染，具有较高的适应性和灵活性。
然而，微生物修复技术在实际应用中还存在一些问题和挑战。
首先，不同微生物对不同重金属的转化和去除效果存在差异，因此需要针对具体的重金属污染物选择适宜的微生物种类。
其次，微生物修复过程需要一定的时间和环境条件，无法实现即时修复。
微生物在环境修复中的作用
微生物在环境修复中的作用随着现代社会的发展和工业化进程的加速，环境污染问题日益突出。
为了改善生态环境，保护人类和其他生物的生存环境，科学家们不断探索各种环境修复方法。
其中，微生物在环境修复中发挥着重要的作用。
本文将介绍微生物在环境修复中的作用以及其相关技术，以期为环境治理提供一些参考。
一、微生物的优势及其在环境修复中的应用微生物具有生长快、繁殖力强、适应性广等特点，这使得它们在环境修复中有着独特的优势。
1. 降解有机污染物微生物通过产生酶类物质，能够利用有机污染物作为营养基质进行生长和繁殖，从而降解有机污染物。
例如，石油污染环境中的石油降解菌可以利用石油作为能源，将其转化为无毒的物质，降低石油对环境的污染。
2. 排除重金属污染某些微生物具有重金属离子吸附、转化和蓄积能力，通过将重金属转化为无毒形态或蓄积在细胞内部，从而减少环境中的重金属含量。
这种微生物修复技术被广泛用于处理废水和农田重金属污染。
3. 生物吸附微生物能通过吸附污染物，起到净化环境的作用。
它们的细胞表面具有很强的吸附能力，可吸附有机物和无机物，如溶解性有机化合物、重金属离子等。
这种生物吸附技术应用广泛，例如在废水处理和土壤修复中。
4. 生物修复微生物修复是指利用微生物及其代谢产物修复环境污染的方法。
它可以通过微生物的生物化学反应改变或降解环境中的有害物质，从而实现环境的修复和恢复。
微生物修复技术应用于土壤污染、水体污染等方面，取得了显著的效果。
二、微生物在环境修复中的相关技术为了更好地利用微生物在环境修复中的作用，科学家们还发展了一系列相关技术。
1. 微生物菌剂的应用通过筛选和培养具有降解污染物能力的微生物，并将其制成菌剂，应用于环境修复。
这种技术具有操作简单、效果明显的特点，可用于处理各类污染物，如石油类、农药类、重金属等。
2. 基因工程微生物的利用通过基因工程技术，可以改造微生物的代谢能力和降解途径，使其在环境修复中具有更高的降解效率和广泛的适应性。
微生物介导的重金属去除技术
微生物介导的重金属去除技术重金属污染是当前环境领域面临的严重问题之一，对人类健康和生态系统造成了严重威胁。
传统的重金属去除技术存在着成本高、效率低、操作复杂等问题，因此急需寻找一种高效、环保的重金属去除技术。
微生物介导的重金属去除技术应运而生，通过微生物的作用，可以高效去除水体和土壤中的重金属污染物，成为当前研究的热点之一。
一、微生物介导的重金属去除技术原理微生物介导的重金属去除技术是利用微生物的生长、代谢和吸附作用，将重金属离子转化为无毒、无害的形态，从而达到去除重金属的目的。
微生物可以通过吸附、沉淀、还原、螯合等方式与重金属离子发生相互作用，将其固定在生物体内或周围环境中，降低重金属在环境中的浓度，减少对生态系统和人体的危害。
二、微生物介导的重金属去除技术的优势1. 环保性：微生物介导的重金属去除技术是一种绿色环保的技术路线，不会产生二次污染，对环境友好。
2. 高效性：微生物具有较强的生物活性，能够快速吸附和转化重金属离子，去除效率高。
3. 经济性：相比传统的化学方法，微生物介导的重金属去除技术成本较低，操作简便，适用于大规模应用。
4. 可持续性：微生物具有自我繁殖和再生能力，能够持续地发挥去除重金属的作用，具有较长的使用寿命。
三、微生物介导的重金属去除技术的应用领域1. 水处理领域：微生物介导的重金属去除技术可应用于工业废水处理、生活污水处理等领域，有效去除水体中的重金属污染物。
2. 土壤修复领域：微生物介导的重金属去除技术可用于土壤重金属污染的修复，改善土壤质量，恢复土壤生态系统功能。
3. 矿山废弃物处理领域：微生物介导的重金属去除技术可应用于矿山废弃物的处理和资源化利用，减少矿山对周围环境的影响。
四、微生物介导的重金属去除技术的发展趋势随着环境保护意识的增强和技术的不断进步，微生物介导的重金属去除技术在未来具有广阔的应用前景。
未来的发展趋势主要包括：1. 微生物菌种的筛选和改良：针对不同的重金属污染物，筛选和改良具有高效去除能力的微生物菌种，提高去除效率。
生物修复和微生物矿化在重金属污染土壤处理中的研究进展
生物修复和微生物矿化在重金属污染土壤处理中的研究进展摘要：?S着工业化的发展，重金属对环境的污染日益严重，尤其越来越多的重金属通过各种途径被排放到环境中造成土壤污染。
由于土壤中的重金属难于分离和降解，且可以通过食物链进入人体，从而对人类的生存健康造成了很大威胁。
治理土壤重金属的办法有物理法、化学法和生物法。
物理化学方法往往代价昂贵，而且效果不好，容易造成二次污染，并且不适合大面积，低浓度的重金属污染。
生物法中的微生物治理土壤污染是一种新兴的土壤治理方法，其中微生物矿化（MICP）是一种对环境友好的绿色治理方法，并且代价低廉。
文章主要探讨了近些年来微生物矿化在土壤重金属中的应用及未来前景展望。
关键词：生物矿化；生物修复；微生物诱导碳酸钙；重金属；土壤污染中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）23-0066-04Abstract：With the development of industrialization，heavy metal pollution to the environment is becoming more and more serious，especially more and more heavy metals are discharged into the environment through various ways to causesoil pollution. The heavy metals in the soil are difficult to separate and degrade，and can enter the human body through the food chain，thus causing a great threat to the survival and health of human beings. There are physical，chemical and biological methods to treat heavy metals in soil.Physico-chemical methods are often expensive，and the effect is not good，easy to cause secondary pollution，and is not suitable for large areas，low concentration of heavy metal pollution. Microbial remediation of soil pollution in biological process is a new method of soil remediation，in which microbial induced calcite precipitation （MICP）is an environment-friendly green treatment method，and the cost is low. The main results are as follows：microbial induced calcite precipitation is a kind of environmental friendly and green remediation method. This paper mainly discusses the application of microbial mineralization in soil heavy metals in recent years and prospects for the future.Keywords：biomineralization；bioremediation；microbial induced calcite precipitation （MICP）；heavy metals；soil pollution1 概述土壤作为环境的主要组成部分，为人类提供生存所需的各种营养物质，同时接受来自工业和生活废水、废物、农药化肥及大气降尘等的污染。
微生物对环境中重金属的吸附与去除研究
微生物对环境中重金属的吸附与去除研究重金属污染是当前环境问题中的一个重要课题，对生态系统和人类健康造成了严重影响。
而微生物在生态系统中广泛存在，且具有较强的吸附和去除重金属的能力。
本文将重点研究微生物对环境中重金属的吸附与去除，并探讨其机制和应用前景。
一、微生物对重金属的吸附机制微生物对重金属的吸附是通过表面功能基团与重金属离子之间的相互作用实现的。
常见的吸附机制包括吸附剂之间的物理相互作用、静电相互作用、配位作用、离子交换等。
1. 物理相互作用：微生物表面的电荷、溶胀性以及微生物与重金属之间的范德华力等物理性质的差异，导致微生物表面与重金属之间发生物理吸附。
2. 静电相互作用：微生物表面的带电性质与重金属之间的静电相互作用是微生物吸附重金属的重要机制。
不同微生物表面的电荷性质不同，可以吸附不同类型的重金属。
3. 配位作用：微生物表面附着有像羟基、羧基、氨基等含有可配位的官能团，可以与重金属形成配位键，实现重金属的吸附。
4. 离子交换：微生物表面的阳离子可以与重金属离子发生离子交换。
微生物表面的阳离子通过与重金属形成络合物，进而实现重金属的吸附。
二、微生物对重金属的去除机制微生物对重金属的去除主要通过化学和生物两个方面的机制实现。
化学机制包括微生物代谢作用产生的细胞外、细胞内离子、配体和酶等物质与重金属相结合，从而实现重金属的沉淀、还原、氧化等过程。
生物机制则是通过微生物自身对重金属的吸附和吸收，将重金属去除。
1. 微生物代谢产物的作用：微生物在代谢过程中产生的有机酸、胞外封闭物质等可以降低重金属的溶解度，进而促进其沉淀。
2. 活性生物降解：微生物通过酶促反应产生的还原剂，如硫化氢、亚硝酸等，可以将重金属离子还原为较不活跃的形态，从而实现去除。
3. 吸附和富集：微生物对重金属离子具有高度亲和力，可以通过微生物体内的表面及胞内沉积形态，将重金属吸附和富集。
三、微生物吸附与去除重金属的应用前景1. 环境修复：利用微生物对重金属的吸附和去除能力，可以有效地修复受到重金属污染的土壤和水体。
设施重金属污染土壤微生物修复技术研究进展
设施重金属污染土壤微生物修复技术研究进展1. 引言1.1 重金属污染土壤的危害性重金属污染土壤对环境和人类健康造成严重危害。
重金属可以累积在土壤中，影响土壤肥力，导致植物生长受阻，减少农作物产量。
重金属可以进入植物，并通过食物链进入人类体内，造成人体中毒。
铅和镉对人体的神经系统和肾脏造成损害；镉还会导致骨质疏松症和癌症。
重金属还会影响土壤中微生物的生态系统，减少土壤的自净能力，影响生态平衡。
重金属污染土壤的危害性不容忽视，需要采取有效措施加以修复和防治。
【2000字】1.2 微生物修复技术的重要性微生物修复技术是一种通过利用微生物来降解、转化或固定土壤中的有害重金属污染物质的方法。
在重金属污染土壤的修复过程中，微生物起着至关重要的作用。
微生物具有高度的适应性和多样性，能够适应不同环境条件下的重金属污染物质，发挥其生物降解作用。
微生物的生长繁殖速度较快，可以在较短的时间内完成土壤中重金属的修复过程。
微生物修复技术相对于传统的物理和化学方法更为环保和经济，能够最大限度地减少二次污染的风险。
微生物修复技术对于重金属污染土壤的修复具有重要的意义。
通过利用微生物修复技术，可以有效降低土壤中重金属污染物的浓度，减少对环境和人类健康造成的危害，恢复土壤生态系统的稳定性和功能。
研究和应用微生物修复技术对于重金属污染土壤的治理具有重要的现实意义和科学价值。
2. 正文2.1 重金属污染土壤的来源和种类重金属污染土壤是指土壤中含有高浓度的重金属元素，这些重金属元素来源于自然界和人类活动。
自然界中，重金属可能来自于地壳中的矿石和岩石，在地壳中存在的重金属包括铅、镉、汞、铬等。
人类活动也是重金属污染土壤的重要来源，例如工业生产、采矿、冶炼、废弃物处理等过程都会释放大量的重金属到土壤中，给环境造成严重污染。
根据来源和性质的不同，重金属可以分为两类：一类是天然来源的重金属，例如铁、锰等；另一类是人为活动释放的重金属，例如镉、铅、铬等。
土壤重金属污染的危害与修复技术
土壤重金属污染的危害与修复技术一、土壤重金属污染的现状在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，土壤重金属污染已成为一个日益严重的环境问题。
重金属如镉、汞、铅、铬、砷等通过工业废水排放、农业化学品使用、垃圾填埋以及大气沉降等途径进入土壤，对土壤生态系统和人类健康构成了巨大威胁。
据相关调查，我国部分地区的农田土壤受到了不同程度的重金属污染，其中一些矿区周边和工业发达地区的污染情况尤为严重。
这些被污染的土壤不仅影响了农作物的产量和质量，还通过食物链的传递，对人体健康产生潜在危害。
二、土壤重金属污染的危害（一）对土壤生态系统的影响土壤重金属污染会破坏土壤的物理、化学和生物性质。
重金属会改变土壤的结构，降低土壤的透气性和保水性，影响土壤中微生物的活性和群落结构，从而干扰土壤的正常生态功能。
例如，重金属会抑制土壤中有益微生物的生长和繁殖，导致土壤养分循环受阻，影响土壤的肥力和生产力。
（二）对农作物的危害重金属在土壤中积累会被农作物吸收，进而影响农作物的生长发育和产量品质。
一些重金属如镉、铅等会抑制农作物的根系生长，影响养分吸收和水分运输，导致农作物生长迟缓、植株矮小、叶片发黄等症状。
同时，重金属还会在农作物中积累，降低农产品的质量和安全性。
例如，镉污染的稻米会对人体肾脏造成损害，铅污染的蔬菜会影响儿童的智力发育。
（三）对人体健康的威胁土壤中的重金属可以通过食物链进入人体，对人体健康造成多种危害。
长期摄入受重金属污染的食物，可能导致慢性中毒，引发各种疾病。
例如，汞中毒会损害神经系统，导致头痛、失眠、记忆力减退等症状；镉中毒会引起肾脏损害，甚至导致肾衰竭；砷中毒则可能引发皮肤癌、肺癌等癌症。
此外，重金属还会影响人体的免疫系统和生殖系统，对人类的繁衍和发展造成潜在威胁。
三、土壤重金属污染的修复技术（一）物理修复技术1、客土法客土法是指在污染土壤上覆盖一层未受污染的土壤，以减少土壤中重金属的暴露和危害。
这种方法虽然效果明显，但工程量大，成本高，且可能会造成新的土壤资源浪费。
《2024年我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》范文
《我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》篇一我国农田土壤重金属污染现状、来源及修复技术研究综述一、引言随着工业化和城市化的快速发展，我国农田土壤面临着日益严重的重金属污染问题。
重金属污染不仅影响农产品质量安全，还对生态环境和人类健康构成严重威胁。
因此，对农田土壤重金属污染的现状、来源及修复技术进行研究，具有重要的现实意义。
本文将就我国农田土壤重金属污染的现状、主要来源以及当前修复技术的研究进行综述。
二、我国农田土壤重金属污染现状我国农田土壤重金属污染问题日益严重，主要表现为土壤中镉、铅、汞、砷等重金属元素的含量超标。
这些重金属元素主要来源于工业生产、矿山开采、农业活动等。
目前，我国受重金属污染的农田面积不断扩大，污染程度不断加深，给农业生产带来了巨大的损失。
三、农田土壤重金属污染来源1. 工业生产：冶炼、电镀、化工等工业生产过程中产生的重金属废水、废气、废渣等，通过大气沉降、废水灌溉等方式进入农田土壤。
2. 矿山开采：矿山开采过程中产生的尾矿、废渣等含有大量重金属元素，经过雨水冲刷、地表径流等方式进入农田土壤。
3. 农业活动：长期施用化肥、农药等农业投入品，以及不合理灌溉等农业活动也会导致农田土壤重金属含量升高。
四、农田土壤重金属污染修复技术研究针对农田土壤重金属污染问题，目前已经开展了一系列修复技术研究。
这些技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复等方法。
1. 物理修复：主要包括客土覆盖、排土回填等方法。
客土覆盖是通过在受污染的土壤上覆盖一层清洁土壤或砂石等材料，以降低重金属元素的含量。
排土回填则是将受污染的土壤挖出，经过处理后重新回填。
2. 化学修复：主要包括淋洗法、钝化法等方法。
淋洗法是通过向土壤中注入淋洗剂，将重金属元素从土壤中溶解出来并排出。
钝化法则是通过向土壤中添加钝化剂，使重金属元素转化为难溶的化合物，从而降低其生物活性和迁移性。
3. 生物修复：主要包括植物修复和微生物修复等方法。
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4.2 微生物对重金属的生物转化作用 铬矿山分离的芽孢杆菌
还原Cr(VI),形成结晶性低的Cr(III)化合物
Chemosphere 96 (2014) 112–121
4-15
4.2 微生物对重金属的生物转化作用
4-16
4.2 微生物对重金属的修复机理小结
微生物对重金属离子的修复机理
Chemical Engineering Journal 360 (2019) 1553–1563
氧化
As(V)
硫酸盐还原细菌 M(II)
金属 沉淀
Chemical Engineering Journal 360 (2019) 1553–1563
4-12
4.2 微生物对重金属的生物转化作用 硫铁杆菌类能够氧化As(II)，Cu(I)，Mo(IV)等重金属 假单胞杆菌可使As(III)，Mn(II)等发生氧化。
大肠杆菌中ZntA 编码的金属硫蛋白在拟南芥中的稳定表达提高了转化
植株对Pb(II)和Cd(II)的抗性.
Plant Physiol. Vol. 133, 2003
4-9
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附
ZntA转基因拟南芥植株对不同浓度 Pb(II)、Cd(II)和Zn(II)的抗性增强
Plant Physiol. Vol. 133, 2003
4-4
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附
杜立栋等从铅矿土壤中分离筛选出一株青霉菌，对人工培养 基中有效铅的最大去除率达96.54%，而且富集效果比较稳定，可 应用于铅矿区土壤生物修复
4-5
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附
波兰科学家考察了两种红球菌的胞外聚合物对Cd(II), Pb(II), Ni(II), Co(II)和 Cr(VI)的吸附行为，结果如下。
4-10
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附
很多研究认为藻细胞重金属富积与金属硫蛋白有关。
Cao等报道了刚毛藻对 Pd 的吸收累积与其体内 MT 显著相关。 邓旭等研 究 发 现， 转 MT-like 基 因 的 莱 茵 衣 藻 对Pb2 +、Zn2 + 和 Cd2+ 的抗性得到明显增强。 Cai 等报道了转外源金属硫蛋白基因的微藻， 可以表达具有较强的重 金属结合能力 。
许多微生物通过蛋白质，特别是金属硫蛋白发挥贮存调节金属 离子浓度的作用 。
4-7
4.2 微生物对重金属的修复 微生物活细胞对重金属的修复
4-8
Chemical Engineering Journal 360 (2019) 1553–1563
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附
Figure 3. Enhanced resistance of ZntA-expressing Arabidopsis plants to Pb(II) or Cd(II).
4-17
4.2 微生物对重金属的修复
第四节 微生物对重金属污染的修复
重金属无法被降解，但是微生物可通过对重金属的吸附、沉 淀、络合、氧化或还原，使重金属离子的活性或毒性降低，以 减轻土壤重金属污染。
细胞外富集
细胞内富集
酶解毒 活跃出口
4-1
Chemical Engineering Journal 360 (2019) 1553–1563
4-11
4.2 微生物对重金属的生物转化作用
许多微生物可以利用金属(Fe(III))或准金属(S0)作为终端电子 受体来催化重金属的氧化还原反应，降低重金属毒性。
Cr(VI)
还原
Cr(III)
Pseudomonas putida FB1
Pseudomonas sp. B50A
Hg(II)
Hg0
As(III)
4-6
Bioresource Technology 225 (2017) 113–120.
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附 第二阶段是微生物累积这一主动过程，它紧发生在活细胞内。
微生物细胞体内含有某些特定蛋白如金属硫蛋白，对Hg、Cd、 Cu、Ag等重金属有强烈的亲和性，可以将重金属吸附富集在细胞 体内。多数真菌细胞内均存在金属硫蛋白。
第四节 微生物对重金属污染的修复
1、 微生物对重金属离子的生物吸附
Biosorption
2、 微生物对重金属的生物转化作用
Biotransformation
3、 重金属污染微生物修复技术的研究与应用
Applications
4-2
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附 微生物吸附最早是由Ruchhoft在1949年提出的，他利用活
红球菌的胞外聚合物对 Cd(II), Pb(II), Ni(II), Co(II)和Cr(VI)均具有很 高的吸附能力。
Effect of temperature on: A) Ni(II), B) Pb(II), C) Co(II), D) Cd(II) and E) Cr(VI) adsorption
性污泥去除水中的放射性元素Pu,并认为Pu的去除是由于微 生物的繁殖形成较大面积的凝胶网，而使微生物具有吸附能 力。
4-3
4.1 微生物对重金属离子的生物吸附
微生物吸附重金属的机制十分复杂，研究表明他们对重金属 的作用可分为微生物吸着和微生物累积两个不同的生物化学阶段。
第一阶段是重金属在细胞表面吸附，即微生物吸着阶段，主要是指重 金属离子与生物体细胞壁表面的一些基团-COOH,-OH,-NH2,-SH,-PO43-等 通过络合，螯合，离子交换，静电吸附，共价吸附以及无机微沉淀等作用 中的一种或者几种相结合的过程。
4-13
4.2 微生物对重金属的生物转化作用
湖南大学环境科学与工程学院运用TMT标记方法结 合高通量质谱的方法，通过比较未暴露与长期暴露 于Cr(VI)的异化金属还原菌S. oneidensis MR-1，研究 揭示了该微生物在长期Cr(VI)胁迫下的还原作用和抗 性机制。
异化金属还原菌的培养
4-14
Ecotoxicology and Environmental Safety, 2015, 112: 231-237 Biotechnology, 2007, 17( 6) : 66-68 International Journal of Phytoremediation, 1999, 1: 53-65