利用微生物吸附放射性核素的研究现状 - 癌变·畸变·突变.PDF

综 述 Vol .29 No . 1 Jan . 20 17 利用微生物吸附放射性核素的研究现状 1 2 1，* 1，* 丁立新 ，解志红 ，姜晓燕 ，丁库克 ( 1. 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所放射生态学研究室，北京●100088；2. 中国科学院烟台海岸带研究所， 山东●烟台 ●264003) 随着现代生物技术 的发展，微生物吸附技术越来越受到广泛关注 。利用细菌 、真菌 、藻类等生物体吸附放射性核素治理 【摘要 】 放射性核素污染，是一种较为新颖 的方法，该方法 的研究可为实际应用提供理论基础 。微生物吸附核素研究相 比传统工艺，其效 率更高、更环保，具有更大的应用潜能。本文 回顾 了微生物吸附的发展历史 、吸附机制 、影响因素及模拟过程等方面的研究，并 在此基础上提出了一些见解和看法，为今后这方面的研究提供参考。 【关键词 】微生物；吸附；放射性核素；机制；动力学模型 中图分类号：Q691.4 文献标志码：A 文章编号：1004-616X(2017)01-0074-04 doi:10.3969/j.issn.1004-616x.2017.01.015 随着常规能源 日趋紧张、温室气体减排压力增加，越来越 微生物治理核素污染 的前提是找到对某种核素具有特殊吸 多的国家加入到核能利用 的行列，核能的利用虽然给人类经济 收富集能力的微生物物种或基因型。耐辐射奇球菌(Deinococcus 社会 的发展作 出了巨大的贡献，但 同时也会产生大量 的放射性 radiodurans)是迄今为止所发现辐射耐受能力最强的一类细菌， 核素，这些物质不可避免 的进入到环境 中产生辐照危害，而且 可耐受 15 kGy急性 电离辐射和60 Gy/h慢性照射[6]，许 多研究者 还可通过生物圈进入食物链，危及生态系统 的稳定，造成 内照 对其基 因进行 了分析，发现对其耐辐射行为起决定性 的特定基 射，给人类 的生命和健康带来 巨大的威胁[1-2] 。如何妥善处理这 因片段和特定 的基 因组结构，有人将这些片段转移到其他菌体 些放射性核素，已成为各国亟待解决的难题。 上，构建成更强 的基 因工程菌来处理放射性废物，为该类微生 目前， 国际上用于治理核素污染 的常规方法有化学沉淀 、 物今后在放射性废物处理的进一步应用起到重要参考[9] 。 离子交换 、膜技术 、电化学处理 、活性炭 吸附等[3] 。这些方法 实 际上，微生物 吸附放射性核素 的研究可追溯 到上世纪 都有 自己的优点和缺点 。当金属离子在水溶液 中的浓度低于50 40年代，Ruchloft[10]首次报道 了可以用活性污泥去除受污染废水 mg/L，化学沉淀和电化学处理方法是无效 的。而且，这些处理 中的放射性核素239Pu，单级清 除率可达到60%，并认 为239Pu的 方法还会产生大量难处理 的污泥 。离子交换 、膜技术和活性炭 清 除是 由于微生物在增殖过程 中形成有 巨大表 面积 的胶状基 [3-5] 吸附过程 的成本是非常昂贵的 。为此，微生物修复受核素污 质，从而使微生物具有 吸附放射性核素 的能力 。后来，Morton 染环境 的方法就应运而生 。这种方法相 比常规方法具有运行成 等[11]研究 了不 同水处理工艺条件下 的放射性核素Cs去除情况， 本低 、生成污泥最小化 、稀溶液处理效率高 、选择性好且具有