重金属

随着科学技术的日益进步、社会经济的蓬勃发展，导致了在生产生活过程中（如冶金，随着 矿 冶 、机械制造、化工、电子、仪表等工业）各种化学形态的重金属和持久性有机污染物被源源不断地排放到环境中去。重金属和POPs普遍具有稳定的物理、化学、生物性质，在自然界极难降解，通常能被水体悬浮颗粒物和土壤颗粒物所吸附，成为环境长期的次生污染源。同时，通过食物链与食物网的富集作用，对全球生态系统的造成严重影响。【1】目前用于去除金属离子的有效分离工艺有:沉淀—过滤、离子交换、电化学处理、氧化还原，膜技术、蒸发凝固、反渗透和电渗析等【2】，，这些方法在某种程度上取得了很好的效果，但这些技术的应用有时受工艺和经济的限制。且普遍存在着二次污染等问。近几年来，利用微生物从水溶液中富集、分离重金属离子方法— 生物吸附法，引起了研究人员的注意。该方法不仅可在有效去除有毒金属的同时不引入其它有害物质，而且它在mg /L级的废水处理中具有独特优势，进而弥补了现有技术的不足【2】。能够吸附重金属及其它污染物的生物称为生物吸附剂，与传统的吸附剂相比，它们具有以下主要特征：(1)适应性广，能在不同pH、温度及加工过程下操作；(2)选择性高，能从溶液中吸附重金属离子而不受碱金属离子的干扰；(3)金属离子浓度影响小，在低浓度(<10 mg·L )和高浓度(>100 mg·L )下都有良好的金属吸附能力；(4)对有机物耐受性好，有机物污染(≤5 000 mg·L )不影响金属离子的吸附；(5)再生能力强、步骤简单，再生后吸附能力无明显降低。【3】 微生物吸附由于其独特的优点近年来在含重金属废水处理中引起国内外学者的广泛关注，人们进行了大量的研究工作，取得可喜的研究成果。【4】目前应用较多的生物吸附剂通常包括微生物（细菌和真菌）、有机物、动植物死的或活的生物体及农林废弃物等【5】 细菌是地球上最丰富的微生物，许多研究表明细菌及其产物对金属离子有很强的配合能力。金属离子能够与细胞表面结构上的羧基阴离子和磷酸阴离子发生相互作用而被固定，因而金属很容易结合到细胞的表面。【3】据报道芽抱杆菌属的菌株都具有吸附大量金属的能力。巨大芽抱杆菌(Bacillus megaterium)在适宜的条件下，其静息细胞每克干菌体对Au皿的吸附量可达302.0mg，其死菌体每克干菌体对Pt侧的吸附量为94.3m g【3】大连理工大学环境科学与系的陶颖等人从大连春柳污水处理厂曝气池的活性污泥中筛得的，命名为Pseudomonas sp Gx ～1的假单胞菌属咆外聚台物作吸附 、研究其对水中重金属cr(V1)的吸咐，在试验范围内最大的Cr(VI)吸附量为80mg／g【6】真菌类微生物，如酵母、霉菌等，由于其菌丝体粗大、吸附后易于分离、吸附量大等特点，对于它们吸附金属的研究比较深入。【3】啤酒酵母可以生物吸附大多数有毒重金属如Cd、Cr、 Pb、Cu、Hg、 zn、 Ni等并且可以回收。贵金属孟庆娟等人研究了啤酒酵母作为生物吸附剂的应用进展，并了啤酒酵母在不同的条件下吸附不同离子的吸附容量对比。【7】张建梅等研究了发酵工业中常见的菌丝体．东京根霉对水中重金属离子铜、镍的吸附性能，在pH5．0，温度为25℃ ，吸附时间为6 h对铜的吸附率达到94．06％，最大吸附量为18．9 mg/g【8】藻类 来 源 丰富，对重金属离子的吸附容量大，是廉价的吸附剂。【3】中国科学院城市环境研究所的李国新等人对黑藻吸附Cd 和Cu 的拓展Langmuir模型进行了研究采用摇床振荡试验方法，研究了不同pH条件下，沉水植物——轮叶黑藻鲜样对重金属镉和铜的吸附特征。【5】。赵玲等 31人进行了用海洋赤潮生物原甲藻吸附溶液中的重金属离子试验研究发现．在同样的条件下，当溶液的pH为5．0时，海洋赤潮生物原甲藻吸附效果是最好的。【4】 在重金属废水净化过程中，生物吸附剂法在吸附性能、pH适应范围、运行费用等方面都优于其它方法。因此，生物吸附剂是具有经济可行性的，并且具有较好的应用前景。【9】 【1】蔡佳亮 黄 艺一 礼 晓，生物吸附剂对污染物吸附的细胞学机理，生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2008，27(6)：1005—1011 【2】王雅静，戴惠新，生物吸附法分离废水中重金属离子的研究进展，水处理技术2009 年3 月第35卷第3期 【3】梁莎，冯宁川 ，郭学益，生物吸附法处理重金属废水研究进展，冶 金20 06年2月第26卷第1期 【4】陈跃辉’ 张伟 汪爱河，含重金属废水微生物吸附法处理技术的简介SCIENCE TECHNOLOGY INFORMATION 2010年第21期 【5】李国新，李庆召，薛培英，颜昌宙，高亚杰，黑藻吸附Cd 和Cu 的拓展Langmuir模型研究农业环境科学学报2010，29(1)：145—151 【6】陶颖 王竞 周集体，新型生物吸附剂去除水中六价铬的研究，上海环境科学第19卷第12期2000年12月 【7】刘建平 ，戚秀云 ，张颖，孟庆娟 ，啤酒酵母生物吸附剂的应用研究进展，东北农业大学学报2008年l0月第39卷第l0期 【8】东京根霉对水中重金属离子铜镍吸附的研究、张建梅，钮因安，孙林娟，等． ．湖州师范学院学报，2005，27(2)：51—54． 【9】王 岚，杜 郢，生物吸附剂及其应用，江苏工业学院学报2006年9月第18卷第3期 【9】黄海涛 ，梁延鹏 ，魏彩春 ，林华 ，莫国林，水体重金属污染现状及其治理技术广西轻工业2009年5月第5期(总第l 26期) 【10】葛俊森，梁渠，水中重金属危害现状及处理方法，江苏化工2007年10 月第35 卷第5期 【11】孟 多，周立岱，于常武，水体重金属污染现状及治理技术辽 宁 化 工2006年9月第35卷第9期 【12】徐灵，王成端，姚岚，重金属废水处理技术分析与优选，广州化工 2006年34卷第6期 【13】吴瀛，含重金属离子废水治理技术的研究进展SClENCE ＆ TECHNOLOGY INF0RMATION 2010 NO.23 【14】刁维平 倪吾钟 倪天平 杨肖娥，水体重金属污染的生态效应及防治对策 ， 广东微量元素科学 2003第十卷 第三期 【15】陈勇生 孙启 陈 钧 庄源益 戴树桂,重金属的生物吸附技术研究 环境科学进展1 9 9 7年1 2月第5卷第6期 【16】田建民，生物吸附法在含重金属废水处理中的应用，太原理工丈学学报第3l卷第1期2000年1月 【17】李灵香玉，吴坚阳，田光明，许振岚，利用农业废弃物处理重金属离子废水的研究进展，2009年9月 农机化研究 第9期 【18】胡厚堂，王海宁生物吸附法处理水体中的重金属的现状与展望《环境技术》 2004年第1期 ·35· 【19】贾燕 汪洋，重金属废水处理技术的概况及前景展望中国西部科技 2007年04期 【20】徐灵，王成端，姚岚，重金属废水处理技术分析与优选广州化工 2006年34卷第6期 【21】邹照华 ，何素芳 ，韩彩芸 ，张六一 ，罗永明重金属废水处理技术研究进展工业水处理第30卷第5期2010年5月 【22】李琳，杨旭，重金属废水处理技术及其发展方向，2010年4月农业与技术第3O卷第2期 【23】张建梅 重金属废水处理技术研究进展(综述) 20o3年第2期第6卷(总l9期) 西安联合大学学报 【24】邹森林，电镀废水处理的研究进展，广东化工2010年第8期第37卷总第208期 【25】昝逢宇，赵秀兰，生物吸附剂及其吸附性能研究进展，青海环境 第l4卷第1期(总第5l期) 20O4年3月