微生物吸附去除重金属效率与应用研究综述

摘要

重金属因具毒性、易生物富集且不可生物降解等特性,其污染治理是环境领域的热点和难点。传统物理化学方法不同程度地存在着投资大、适用范围窄、易产生二次污染等问题,而基于微生物的生物吸附具备成本低、效率高、环境友好等优势,是重金属水污染治理领域的研究热点。基于前期研究,本文系统综述不同微生物(细菌、真菌和藻类等)对重金属离子(Pb^(2+)、As^(3+)/As^(5+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)/Cr^(6+)、Cu^(2+)和Zn^(2+))的吸附方式(胞外吸附、表面吸附和胞内吸附)、吸附去除效率、吸附机理(胞外沉淀、离子交换、表面络合、物理吸附、氧化还原、无机微沉淀和胞内积累等)和吸附影响因素(微生物种类与状态、重金属离子初始浓度、吸附时间、共存离子和环境因素等)。此外,亦对吸附后微生物材料中重金属的回收及实际应用中的常见问题(微生物比表面积小、菌种选育耗时、易受外界环境影响、吸附重金属后的微生物不易分离回收、微生物吸附剂对重金属的特异性选择等)进行了系统探究,并提出了一系列提高微生物吸附效率的改进措施(物理化学改性、生物改性和固定化)。综述内容可为提高微生物吸附去除重金属效率及其广泛应用提供理论依据和技术参考。