重金属生物处理及生物增强技术

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1、第五节重金属的生物处理技术一、生物吸附剂的来源与选择1、生物吸附剂的来源细菌枯草杆菌、生枝动胶菌、地衣型芽孢杆菌霉菌黄曲霉、根霉菌、米曲霉、木曲霉等藻类褐藻、海带、岩衣藻等天然有机物纤维素、淀粉、壳聚糖、植物秆（1）根据所处理的金属不同选择相应的吸附剂（2）成本低，一般情况下可重复使用（3）反应速度快，即吸附和解吸金属的速度快（4）易与水溶液发生两相分离（5）吸附容量应比较大2、生物吸附剂的选择（6）具有理想的粒度、形状和机械强度，便于在连续操作系统中使用（7）一般情况下应可再生，再生后吸附容量损失较小，且经济上应可行二、生物吸附机理（一）活性生物体与非活性生物体的吸附

2、活性生物体吸附：生物吸着、生物积累非活性生物体：生物吸着二、生物吸附机理（一）活性生物体与非活性生物体的吸附1、生物吸附指生物体细胞壁表面的一些具有金属络合、配位能力的基团（如巯基、羧基、羟基等）与吸附的金属离子形成共价键或离子键来达到吸附金属离子的目的。2、生物累积指利用生物新陈代谢产生的能量通过单价或二价离子的转移系统把金属离子输送到细胞内部。（二）生物吸附机理（1）重金属与微生物细胞壁的大分子络合反应（2）微生物对重金属的沉淀作用（3）微生物对重金属的氧化还原作用（4）重金属与微生物中离子发生离子交换反应三、影响生物吸附剂吸附性能的因素1、pH2、吸附温度3、吸附

3、剂的粒径4、吸附剂对重金属离子的选择性5、吸附时间6、其他离子的影响四、重金属污染的植物修复1、植物修复将某种对污染土壤的重金属元素具有特殊的吸收富集能力的植物种植在重金属污染的土壤上，经过一定的时间后，将植物收获并进行妥善处理后，通过植物将该种金属移出土壤，达到污染治理与生态修复的目的2、植物修复去除重金属离子的方法（1）植物固定指利用植物及一些添加物质使环境中的重金属转变成无毒或毒性较低的形态。缺点：不是从土壤中去除金属离子，只使其以无害状态存在于环境中。（2）植物挥发通过植物使土壤中的某些重金属转变成气态而挥发出来。如Hg2+转变成气态（Hgo）而挥发出来。缺点：

4、可变成气体的重金属有限。污染物由土壤转移到大气不可取。（3）植物吸收指利用能耐受并能积累重金属的植物吸收环境中的重金属离子，将它们输送到植物的根、茎、叶等部位储存起来诱导性抽提：通过向土壤中加入重金属螯合剂（如EDTA），来达到增加某些植物对某种或几种重金属的吸收的目的持续性抽提：通过植物本身可大量富集重金属又不至于对植物产生毒害的生理和遗传学特性使植物吸收重金属吸收方式第六节生物增强技术与应用一、生物增强技术概念也称生物投加，指向污染体系中添加从自然界筛选出的高效菌株或通过生物工程手段获得的工程菌,去除某一种或某一类有毒有害、难降解的有机物，以提高体系的处理效率二、生

5、物增强技术的技术路线1、污染物高效降解M的筛选、驯化筛选的原则与方法确定目标选择分离源筛选的设定2、污染物高效降解M的培养3、生物增强技术的投加利用（1）投加有效的M有效菌种应满足：投加后，菌体活性高菌体可快速降解目标污染物在系统中不仅能竞争性生存且可维持相当的数量（2）投加遗传工程菌主要降解一些异生物合成物（3）投加营养物和基质类似物投加营养物：在常规活性污泥系统中，可降解目标污染物的微生物数量与活性较低，添加某些营养物，有助于降解菌的生长，改善处理系统的运行性能。投加基质类似物：针对代谢酶的可诱导性提出利用目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物，提高酶的活性。三、

6、生物增强技术的应用原则1、生物制剂在使用系统中必须占优势2、生物制剂的主要功能是预处理而非治理3、生物制剂不能只添加一次4、需要有计划地添加生物制剂