许多重金属是生命必需的物质或元素

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1、许多重金属是生命必需的物质或元素，但是当它们在环境中的浓度超过了限度就成了毒物，微生物可对它们进行固定、移动或转化．改变它们在土壤中的环境化学行为，从而达到生物修复的目的。重金属污染的微生物修复原理主要包括生物吸附和生物转化。1．1微生物对重金属离子的生物吸附细胞壁带有负电荷而使整个细菌表面呈现阴离子特性。通过细菌细胞中均聚物或杂聚物上的羰基或磷酰基等阴离子作用可以增加金属离子的吸附。此外，细胞壁中的分子结构也具有活性，可以将金属螯合在细胞表面。细菌可以通过细胞表面的络合作用而阻止某些重金属进入细胞内部敏感区域．而对于那些细胞化学反应需要的金属则可以通过细胞壁运

2、输到原生质中特定位点。真菌对重金属的吸附方式主要有2种：一是细胞壁上的活性基团(如琉基、羧基、羟基等)与重金属离子发生定量化合反应(如离子交换、配位结合或络合等)而达到吸收的目的；二是物理性吸附或形成无机沉淀而将重金属污染物沉积在自身细胞壁上。细胞通过螯合作用吸附重金属已被证明和真菌细胞壁结构有关。如细胞壁的多孔结构使其活性化学配位体在细胞表面合理排列并易于和金属离子结合。此外，胞壁多糖可提供氨基、羧基j羟基、醛基以及硫酸根等官能团，它们对金属离子有着较强的络合能力。微生物对重金属进行生物转化主要作用机理包括微生物对重金属的生物氧化和还原、甲基化与去甲基化以及重

3、金属的溶解和有机络合配位降解转化重金属，改变其毒性．从而形成某些微生物对重金属的解毒机制【”。细菌对Hg的抗性归结于它所含的2种诱导酶：Hg还原酶和有机Hg裂解酶，其机制是通过Hg一还原酶将有机的H矿+化合物转化成低毒性挥发态Hg。微生物也可通过改变重金属的氧化还原状态，使重金属化合价发生变化，改变重金属的稳定性重金属污染的来源1:工业污染源排放据研究，煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，因此，火力发电厂排放的废气和汽车排放的尾气中含有大量的重金属，随烟尘进入大气，其中10%~30%沉降在距排放源十数公里的范围内。据估算，全世界约有1600t/a的

4、Hg通过煤和其他石化燃料的燃烧而排放到大气中。另外，电镀、机械制造业仍是重金属污染的一大来源。2:废旧电池的污染《中国环境报》记者王娅于1999年12月9日报道，1998年中国电池的产量以及消费量高达140亿节，占世界总量的1/3，每年报废的数百亿节废电池绝大部分没有回收，废电池中含有大量的Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等重金属有害物质，泄漏到环境中，造成了极大的污染和危害。1节1号废干电池可使1㎡的土地失去利用价值，1粒纽扣电池可污染600m³的水。3：城市化的问题城市化的夜景缤纷灿烂，然而损坏的高压汞灯、霓虹灯、日光灯管等未能很好地处置，成为重金属污染的

5、又一大来源；遍街的塑钢门窗、不锈钢等的切割、打磨粉末碎屑，或随垃圾混装，或入下水道排入江河，造成污染；汽车修理业废弃蓄电池与电池液造成铅严重污染；含铅汽油虽已停止使用，但铅对环境的污染危害仍有一个相当长的滞后效应。生物修复法目前国内外利用生物修复水体重金属污染的研究很多，根据所用的生物对象不同，可分为以下三种：（*）植物修复法：是利用重金属积累或超重金属积累水生植物，将水体中的重金属提取出来，富集输运到植物体内，然后通过收割植物将重金属从水体清除出去。目前，人们已经发现许多水生植物能够较好地吸收水中的重金属离子，水浮莲、印度葵、香蒲和芦苇都已被用来处理污水［（+

6、）微生物和藻类修复法：利用水体中的微生物或者向污染水体中补充经驯化的高效微生物，在优化的条件下经过生物还原反应，将重金属离子还原或吸附成团沉淀，以此完成对重金属污染水体的修复。目前，Chlorellavulgaris和Spirulinaplatensis等藻类已经应用到水体重金属污染的治理当中。与传统的物理化学修复技术相比，生物修复技术具有以下优点：(1)费用省，仅为现有环境工程技术的几分之一，如采用生物清淤比机械清淤费用将节省80％以上；(2)环境影响小，不会形成二次污染或导致污染物的转移；(3)可最大限度地降低污染物浓度；(4)可用于处理常规污染治理技术难以

7、应用的场地，如受污染的地面水体、受石油污染的洋面、受污染的土壤和地下水。微生物是地球生态系统中最重要的分解者，其对环境中污染物的代谢作用是生物修复的技术基础，因此，环境中微生物群落对其中污染物的去除起着决定性的作用。水质恶化的水体中污染物之所以难以降解的主要原因是环境体系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物，即使存在少量可降解污染物的微生物，也会由于竞争和捕食作用等微生物的生态关系使其很难大量繁殖并发挥降解污染物的能力；水体的温度、pH、盐度、溶解氧及营养等外部环境条件不适的情况下也不利于微生物降解能力的发挥；加之在自然条件下微生物对水体的自净速度是很慢的，必

8、须采取人为的强化措施才能