水中重金屬的處理
隨著工業(yè)化的發(fā)展，含有重金屬離子的廢水 產(chǎn)生量越來越多。重金屬離子已成為最重要、最常見的污染物之一。由于重金屬在生物體內(nèi)的富集、吸收與轉(zhuǎn)化，從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等，故而處理重金屬污染刻不容緩。
一、目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉(zhuǎn)化作用去除重金屬。
水中重金屬的處理 1、生物吸附法
生物吸附是利用生物量(如發(fā)酵工業(yè)的剩余菌體)通過物理化學(xué)機(jī)制，將金屬吸附或通過細(xì)胞吸收并濃縮環(huán)境中的重金屬離子，由于重金屬具有毒性，如果濃度太高，活的微生物細(xì)胞就會被殺死。所以，必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子，研究表明小球藻富集鉻離子的機(jī)制主要表現(xiàn)是表面吸附和主動(dòng)運(yùn)輸。在生長期和穩(wěn)定期小球藻富集的鉻以有機(jī)鉻存在，而在衰亡期，小球藻富集的鉻以無機(jī)鉻存在。
利用工業(yè)發(fā)酵后剩余的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬，具體做法是首先用堿處理菌體，以便增加其吸附重金屬的能力。然后通過化學(xué)交聯(lián)法固定這些細(xì)胞，固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附?jīng)]有選擇性(微生物在結(jié)合無機(jī)污染物上表現(xiàn)出選擇性，多于大多數(shù)合成的化學(xué)吸附劑，微生物對金屬的吸附和累積主要取決于不同配位體結(jié)合部位對對金屬的選擇性)？梢匀コ龔U水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達(dá)99%。吸附在細(xì)胞上的重金屬可以用硫酸洗脫，然后用化學(xué)方法回收重金屬，經(jīng)過堿處理后的固定化細(xì)胞還可以重新用于吸附重金屬。
水中重金屬的處理 2、硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細(xì)菌，它最大的特征就是在無自由氧的條件下，在有機(jī)質(zhì)存在時(shí)通過還原硫酸根變成硫化氫，從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結(jié)果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細(xì)菌分布廣泛，海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機(jī)物存在的地方它就能生長繁殖，其生長溫度為25~35攝氏度，PH值為6.2~7.5.該細(xì)菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫，使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧锒恋，從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
水中重金屬的處理 3、利用微生物的轉(zhuǎn)化作用去除重金屬。
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
細(xì)菌胞外的莢膜或粘膜層可產(chǎn)生多種胞外多聚體，胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設(shè)施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質(zhì)和核酸。
真菌的細(xì)胞壁內(nèi)含幾丁質(zhì)，這和N----乙酰葡糖胺多聚體是一種有效的金屬于放射性核素結(jié)合的生物吸附劑。經(jīng)過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質(zhì)、脫乙酰殼多糖和其他金屬結(jié)合的配位體，形成菌絲層，可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價(jià)鉻具有強(qiáng)烈的毒性，其毒性是三價(jià)鉻的100倍，而且能在人體內(nèi)沉淀。由于六價(jià)鉻很容易通過胞膜進(jìn)入細(xì)胞，然后在細(xì)胞質(zhì)、線粒體和細(xì)胞核中被還原為三價(jià)鉻，三價(jià)格在細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合為穩(wěn)定的物質(zhì)并且和核酸相作用，而細(xì)胞外的三價(jià)鉻是不能參透細(xì)胞的，細(xì)菌利用細(xì)胞中的NADH作為還原劑，在厭氧或好氧的狀態(tài)下，將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000μmol/l鉻酸鹽，在厭氧的條件下能使六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，三價(jià)鉻可以通過沉淀反應(yīng)與水分離而被去除。
水中重金屬的處理 二、 結(jié)論：
細(xì)菌、真菌和藻類等微生物對污水中中重金屬有富集、吸附和轉(zhuǎn)化作用，可通過改變價(jià)態(tài)降低毒性或改變價(jià)態(tài)在使用物化法使金屬離子析出，從而去除。使用微生物法處理含重金屬的廢水是沒有二次污染經(jīng)濟(jì)可行的。
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