微生物与重金属的相互作用机理研究进展

微生物在自然界内种类繁多,并在重金属元素的生物地球化学循环中扮演着重要的角色。近年来,细菌与真菌对重金属的富集、转化作用成为此领域内的研究焦点。研究结果表明,细菌对重金属的富集、转化作用主要是通过胞壁吸附、氧化还原、细菌淋滤及与其它生物协同作用而进行的;真菌则主要是通过表面吸附与重金属硫蛋白的络合作用来富集环境中的重金属。文章对这些研究进展进行了综述,同时还介绍了菌根真菌在重金属的植物修复中所起的重要作用。     

微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展

重金属污染对土壤、地下水和农作物等会产生重大影响,并通过生物链危害人体健康.微生物在环境中广泛存在,在矿物分解、元素释放、迁移、沉淀和再富集过程中起着重要作用,进一步发掘对不同重金属具有耐受性的特异性菌株,探究其对重金属的解毒和耐受性的机制,可更好地为微生物用于环境修复工作提供理论依据.综述了微生物与环境中重金属的相互作用过程与机制以及微生物在修复重金属污染中的应用,结果表明:①微生物自身生长过程中产生的大量氨基酸、蛋白质和多肽等物质可与重金属鳌合,促进重金属的溶解和吸附过程.②重金属对微生物产生毒性影响,微生物通过氧化还原、生物矿化和甲基化等作用改变重金属元素的化学形态,降低重金属的毒性.③微生物对重金属的修复效果与重金属的存在形态有关,在实际应用中可先将重金属元素转化为易于被微生物吸附的形态,再利用特异性菌株进行生物修复.④根际微生物对植物吸收重金属起着重要的调控作用,但植物根系分泌物和微生物的新陈代谢产物对重金属形态及生物有效性的协同拮抗作用机制及其微观的界面过程尚未明晰,有待进一步研究.      

水生生态系统中的微生物—金属相互作用

阐述了水生生态系统中的微生物—金属相互作用的3种基本形式,即胞内相互作用,胞表相互作用和胞外相互作用;论述了微生物在水生生态系统中有毒金属的迁移和循环模式中所起的重要作用。      

石墨烯修饰碳毡电极与微生物相互作用过程中的电化学特征

在希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)呼吸驱动下,成功制备了生源性还原态的氧化石墨烯(r-GO)修饰的碳毡电极,进一步研究了r-GO修饰碳毡电极与微生物相互作用的电化学特征.结果表明:经r-GO修饰的碳毡电极与微生物的相互作用程度得到显著提升,这主要是由于修饰后电极的扩散内阻(R_(dif))得到快速降低的结果.将r-GO修饰后的碳毡电极作为阳极应用于微生物燃料电池(MFC)中,经微生物呼吸驱动下的石墨烯修饰电极,由于R_(dif)降低导致电极的电化学活性增强,使得电极和微生物相互作用程度得到提升,从而缩短了MFC启动时间,提高了MFC的产电能力.研究进一步表明,r-GO对电极的修饰,调控了对电极电化学活性及生源性电子向电极表面的传递过程.     

垃圾填埋场渗沥液中重金属的去除

目前,我国城市垃圾卫生填埋技术尚属初步应用阶段,对其渗沥液的处理技术研究也尚处于起步阶段.渗沥液中BOD_5/COD之比较高(随填埋场的“年龄”而异),因而可用生物的处理方法进行处理.但由于渗沥液中不仅含有高浓度的COD,NH_4~+-N,也含有大量的重金属离子.因而在进行生物处理之前,必须进行预处理以防治过量的重金属离子对生物处理过程的抑制作用,保证处理过程的正常运行.一、实验部份1.水质情况渗沥液水样取自杭州市天子岭垃圾填埋场集水池.其水质情况如表1所列.     

重金属废水处理技术的现状与展望

重金属废水处理的方法通常有如下几种：中和凝聚沉淀法、高分子重金属捕集剂法、螫合树脂法、硫化物沉淀法、铁氧体法、离子浮选法、离子交换树脂法以及活性炭吸附法等。此外，从九十年代初开始，世界少数国家如美、俄、日等国，采用生物吸附法处理电镀废水，已取得成效，并已在工业上得到应用。下面重点对中和凝聚沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体法、高分子重金属捕集剂法、螫合树脂法及生物吸附法作一简单介绍。1．中和凝聚沉淀法中和凝聚沉淀法是在含有重金属废水中加入碱进行中和，使其生成不溶于水的氢氧化物以沉淀形成分离。例如，要使…     

活性污泥工艺对重金属的去除及微生物的抵抗机制

活性污泥工艺通常被用于污水厂的污染物降解和有机物稳定，但同时它还能去除重金属，当重金属的浓度需从10—100mg／L处理到＜1mg／L以下时，其更显得有效和经济。许多重金属可被活性污泥去除，去除率取决于操作条件及其物理，化学和生物的影响因子等。活性污泥细菌产生的胞外多聚糖为聚合物提供了吸附源，并在絮疑沉淀中起重要作用。不同的金属和不同的金属价态在多聚糖上的吸收结合位点不同，导致重金属去除率各不相同。在各种不同规模的活性污泥处理单元中，Fe、Cu、Cr、Pb和Zn有较高的去除率，而Ni、Mn相对较低。金属离子的存在能促使基因产生抗金属毒性的酶，对大多数重金属的抵御属于质粒编码系统，抗重金属的微生物在环境核复中将有诱人的应用前景。     

落叶对重金属吸咐的初步研究

研究了落叶 (主要是梧桐落叶 )对重金属 (Cu、Ni、Cr)的吸收作用 ,结果表明 :落叶对重金属溶液的吸附效率高于 60 % ,二次吸附效率仍高达60 % ,对混合液吸附效果更好 ,且吸咐效果与吸附时间、落叶粒径关系不显著 .本文还对落叶吸附机理进行了初步研究 .     

污泥中重金属性质分析及处理方法实验研究

选取典型城市污水厂污泥进行重金属总量及形态分析，确定超标重金属的含量、形态，并选择重金属稳定化方法对污泥中的重金属进行了初步实验。通过实验，结果证明了重金属的稳定化是污泥农用中重金属控制的有效方法，并给出了进一步研究的目标和建议。     

土壤重金属污染的植物修复评价及展望

介绍并评价了当前土壤重金属污染的植物修复技术，说明在土壤和水环境污染的治理上已经取得较好的应用效果，但实践中产生的问题和不足，仍需要进一步改进和完善。同时阐述了植物修复的首要任务和未来的研究方向。     

城市土壤中重金属元素的积累及其微生物效应

与农村土壤相比,阿伯丁市城市土壤(路边土、公园土)的微生物特征发生了显著的改变,微生物基底呼吸作用明显增强,但微生物生物量却显著降低,微生物生理生态参数C_mic/C_org、q_co2值明显升高,Biolog数据显示城市土壤对能源碳的消耗量和速度显著升高.对重金属元素研究表明,与农村土相比城市土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Ni已经有明显积累,化学形态研究表明Pb主要与氧化铁有关,Ni、Zn以残渣态为主,Cd以有效态为主,而Cu除有效态外,其它结合形态基本具有同等重要的意义.主成分分析表明,有效态Pb是控制城市土壤与农村土壤微生物特征差异的主要因素,其次为Zn,Cu和Ni的有效态和有机态亦有一定的作用效应.     

沉积物重金属环境地球化学特征研究方法进展

从沉积物重金属环境地球化学特征的角度,结合国内外研究成果,阐述了沉积物重金属环境地球化学特征研究方法研究进展,分析总结了目前的研究方法和成果,提出为全面了解重金属污染物在沉积物中迁移转化规律,需全面对比每一类研究方法.     

活性氧化铁/石英砂吸附剂去除水体中的重金属

介绍了活性氧化铁／石英砂吸附剂的特点和制备方法。该吸附能有效去除水体中的重金属，包括阳离子、阴离子、重金属颗粒物及一些络离子，且容易再生，被吸附的金属可以回收。     

不同来源重金属污染土壤中重金属的释放行为

根据重金属来源的不同把重金属污染土壤分为2类:外源重金属污染土壤和内源重金属污染土壤,后者重金属来自成土母质.2类污染土壤中的重金属在不同颗粒中的分布有很大差异:外源重金属污染土壤的重金属主要分布于细颗粒中,重金属具有明显的向细颗粒富集的特点;而内源重金属污染土壤的重金属颗粒分异特征相对不明显.提取试验表明,内源重金属污染土壤中重金属主要以残余态形式存在,较为稳定,释放较缓慢,内源重金属污染土壤颗粒磨细程度对土壤重金属释放的影响明显高于外源重金属污染土壤.pH对外源和内源重金属污染土壤中重金属的溶出均有较大影响.连续淋溶试验表明,外源重金属污染土壤释放重金属的强度虽然较高,但其释放持续时间较短;而内源重金属污染土壤释放重金属的强度较低,但其持续时间较长.      

NTA和DTPA对小麦幼苗对金属吸收的诱导效应

通过盆栽试验和化学提取实验研究了有机配体NTA和DTPA对小麦对沙土中外源重金属Cd,Cu,Pb和Zn的吸收的影响.研究表明,在所试验的土壤金属浓度下,有机配体NTA和DTPA的添加均明显导致小麦幼苗中金属Cu,Zn,Cd和Pb富集量的增加,且DTPA的作用效果高于NTA.10mmol·kg-1DTPA作用效果高于5mmol·kg-1DTPA,但提高程度有限.NTA处理组各金属14 d茎叶富集系数高于7 d茎叶富集系数.对于不同金属,DTPA的作用导致小麦幼苗茎叶富集系数随时间变化的规律不同.5mmol·kg-1NTA,5mmol·kg-1DTPA和10mmol·kg-1DTPA的添加明显导致土壤中4种外源金属的0.01 mol·L-1CaCl2提取态含量的增加.小麦茎叶重金属富集量与0.01mol·L-1CaCl2提取态金属含量具有较好的相关性,说明配体NTA和DTPA的添加导致小麦幼苗对4种金属的富集量的增加是与其导致0.01 mol·L-1CaCl2提取态含量的增加是密切相关的.     

活性炭吸附法去除废水中重金属的研究进展

总结了活性炭吸附法去除废水中重金属的机理和规律进行了,其吸附机理有离子交换、络合、化学吸附等,吸附平衡模式除了有Langmuir模式和Freundlich模式之外,还有表面络合模式;分析了pH、溶液的离子强度和初始浓度对单组分溶液吸附去除率的影响;论述了多个金属离子共存时活性炭对金属离子的吸附影响以及金属离子与有机物共存时活性炭对金属离子的吸附影响;最后展望了活性炭在重金属废水处理中的应用前景,提出了一些建议。