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重金属的生物处理技术;

;一、生物吸附原理

1.生物吸附与生物累积

通常所说的生物吸附仅指失活微生物的吸附作用，而微生物活细胞去除金属离子的作用一般称为生物累积。

生物吸附主要是生物体细胞壁表面的一些具有金属络合、配位能力的基团起作用，如巯基、羧基、羟基等基团。这些基团通过与吸附的金属离子形成离子键或共价键来达到吸附金属离子的目的。

;;;★具有理想的粒、形状、机械强度，便于

在连续系统中使用；

★与水溶液的两相分离应高效、快速、

廉价；

★具有选择性；

★再生时吸附剂损失量小，经济上可行。;2.生物吸附剂的预处理

酸、碱处理

热处理

碱处理可以去除细胞壁上的无定形多糖，改变葡聚糖和甲壳质的结构，从而允许更多的重金属离子吸附在其表面上。同时NaOH可以溶解细胞上一些不利于吸附的杂质，暴露出细胞上更多的活性结合位点，使吸附量增大。此外NaOH还可以使细胞壁上的H+离子解离下来，导致负电性官能团增多，吸附量也会增大。;三、生物吸附的影响因素

1.pH

当溶液的pH值很低时，H3O+会占据大量的吸附活性位点，从而阻止阳离子与吸附活性点的接触，导致吸附量的下降。但是pH值过高也不利于生物吸附。

2.温度

;;（1）同类金属离子间发生显著的竞争吸附；

（2)不同类的金属离子间的竞争吸附效果

不明显；

（3）其他类离子对边缘离子的吸附有一定

影响。;;;植物对重金属污染位点的修复有三种方式：

1.植物固定

利用植物及一些添加物质使环境中的金属流动性降低，生物可利用性下降，使金属对生物的毒性降低。

植物固定并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时将其固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，没有彻底解决环境中的重金属污染问题。;;;能用于植物修复的最好的植物应具有以下几个特性：

①即使在污染物浓度较低时也有较高的积累速率；

②能在体内积累高浓度的污染物；

③能同时积累几种金属；

④生长快，生物量大；

⑤具有抗虫抗病能力。

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?在降解的初期通过还原、水解或氧化分解去除机理消???卤素；

?生成非芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-氧化消去卤化氢。

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;?先开环后脱卤;

;;2.卤代有机物在厌氧混合培养条件下的生物降解

;;;;进入环境中的农药有些是可以生物降解的，如有机磷农药。有些则是难以生物降解的，如有机氯农药。环境因子，如土壤的pH、温度、含水量、有机质含量、粘度及气候等均影响农药的降解。;1.农药分子结构与微生物降解的关系;;

;3.降解农药的活性微生物

在已分离到的降解不同农药的微生物中，大多数含有降解性质粒。

目前，除了从土壤中分离高效活性降解菌外，研究热点开始集中在用基因工程技术定向选育遗传工程菌株方面。;;图6-5-6烷烃好氧代谢途径;图6-5-7环烷烃降解途径;图6-5-8芳香烃化合物好氧代谢途径;（2）环境因素对烃氧化微生物的影响

?碳氢化合物种类

?烃类化合物的溶解度

?不同微生物种群对原油的降解能力不同

?温度及压力

温度升高分解速率加快，压力加大分解速率减慢

?溶解氧

烃类化合物的降解主要在好氧条件下完成

?营养盐

添加氮、磷等营养物质一般可以促进石油的生物降解