重(zhong)(zhong)金(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)常規(gui)處(chu)理(li)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)主要包括：化學沉淀法(fa)(fa)(fa)、離(li)子(zi)交換法(fa)(fa)(fa)、蒸(zheng)發濃縮法(fa)(fa)(fa)、電(dian)解(jie)法(fa)(fa)(fa)、活性炭和(he)硅膠吸附法(fa)(fa)(fa)和(he)膜分(fen)離(li)法(fa)(fa)(fa)等，但這(zhe)些(xie)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)存在去(qu)除不徹底、費用(yong)昂貴(gui)、產生(sheng)(sheng)(sheng)有(you)毒污泥(ni)或其(qi)他(ta)廢(fei)(fei)料等缺點。因(yin)此(ci)(ci)，人們一(yi)直(zhi)致力(li)于研究(jiu)與開發高效環保型的(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)理(li)技術和(he)工藝。微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)法(fa)(fa)(fa)是利用(yong)細菌、真菌（酵(jiao)母）、藻類等生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)材料及其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)代謝活動去(qu)除和(he)（或）積(ji)累廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)屬，并通過一(yi)定的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)使金(jin)屬離(li)子(zi)從微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體內(nei)釋放出(chu)來，從而(er)降低廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)重(zhong)(zhong)金(jin)屬離(li)子(zi)的(de)(de)濃度。近年來，國(guo)(guo)際上在微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)重(zhong)(zhong)金(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)研究(jiu)中(zhong)取得了較多成果，該技術在投資、運(yun)行、操作(zuo)管理(li)和(he)金(jin)屬回收、廢(fei)(fei)水(shui)回用(yong)等方(fang)(fang)面優(you)越于傳(chuan)統的(de)(de)治理(li)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，展(zhan)現出(chu)廣闊的(de)(de)應用(yong)前景。我國(guo)(guo)在微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)廢(fei)(fei)水(shui)重(zhong)(zhong)金(jin)屬這(zhe)方(fang)(fang)面的(de)(de)研究(jiu)尚處(chu)于起(qi)步階段(duan)，因(yin)此(ci)(ci)，本文就微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)重(zhong)(zhong)金(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)機(ji)理(li)及其(qi)影(ying)響(xiang)因(yin)素做(zuo)一(yi)概述，以(yi)期促進國(guo)(guo)內(nei)該領域(yu)的(de)(de)研究(jiu)。

1 微生物(wu)處理重金屬廢水的(de)機(ji)理

1.1 微生物對重金屬(shu)的吸附作用

微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)的(de)吸(xi)附作用是指利用某些微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)本身(shen)的(de)化學(xue)成分和(he)結構特性來吸(xi)附廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)，通(tong)過固液兩相分離(li)達到(dao)去除(chu)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)的(de)目的(de)。生(sheng)物(wu)吸(xi)附劑為自然(ran)界中(zhong)豐富的(de)生(sheng)物(wu)資源，如(ru)藻類、地衣、真菌和(he)細(xi)菌等。微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)結構的(de)復雜(za)性以及同一(yi)(yi)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)和(he)不同金(jin)屬(shu)間親和(he)力的(de)差別決(jue)定(ding)了微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)吸(xi)附金(jin)屬(shu)的(de)機理非常復雜(za)，至今(jin)尚未得到(dao)統一(yi)(yi)認(ren)識(shi)。根據(ju)被吸(xi)附重(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)在(zai)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)細(xi)胞(bao)中(zhong)的(de)分布，一(yi)(yi)般(ban)將微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)對(dui)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)的(de)吸(xi)附分為胞(bao)外吸(xi)附、細(xi)胞(bao)表面(mian)吸(xi)附和(he)胞(bao)內吸(xi)附。

1.1.1 胞(bao)外吸附

一些微生物(wu)可以(yi)分(fen)(fen)泌多(duo)聚糖，糖蛋白，脂多(duo)糖，可溶性(xing)氨基酸等(deng)胞(bao)外(wai)聚合物(wu)質(zhi)（extracellular polymeric substances，EPS），EPS具有絡合或沉淀金(jin)屬(shu)離子作用(yong)。如(ru)藍細(xi)菌能分(fen)(fen)泌多(duo)糖等(deng)胞(bao)外(wai)聚合物(wu)，一些白腐真菌可以(yi)分(fen)(fen)泌檸檬酸（金(jin)屬(shu)螯合劑(ji)）或草酸（與(yu)金(jin)屬(shu)形成草酸鹽(yan)沉淀）。Suh等(deng)研究發(fa)現，當(dang)茁芽短(duan)梗霉(mei)（Aureobasidium pullulans）分(fen)(fen)泌EPS 時(shi)，Pb2+便(bian)積累(lei)(lei)于(yu)整個細(xi)胞(bao)的(de)表面，且隨(sui)著細(xi)胞(bao)的(de)存(cun)活時(shi)間增(zeng)長，EPS的(de)分(fen)(fen)泌量(liang)增(zeng)多(duo)，積累(lei)(lei)于(yu)細(xi)胞(bao)表面的(de)Pb2+水平就越(yue)高，從(cong)最初的(de)56.9 上升到215.6mg/g（干重）；當(dang)把細(xi)胞(bao)分(fen)(fen)泌的(de)EPS提(ti)取出來后，Pb2+便(bian)會(hui)滲透到細(xi)胞(bao)內(nei)，但Pb2+的(de)積累(lei)(lei)量(liang)顯(xian)著減少（ 最高量(liang)僅為(wei)35.8mg/g 干重）。

1.1.2 細胞表面(mian)吸(xi)附(fu)

細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)表(biao)面吸附(fu)是(shi)指金屬離子通(tong)過與(yu)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)表(biao)面，特別是(shi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)壁組分（ 蛋白質、多糖(tang)、脂(zhi)類(lei)等(deng)） 中(zhong)的化學(xue)基(ji)(ji)團(tuan)（ 如羧基(ji)(ji)、羥(qian)基(ji)(ji)、磷(lin)酰基(ji)(ji)、酰胺基(ji)(ji)、硫酸脂(zhi)基(ji)(ji)、氨基(ji)(ji)、巰基(ji)(ji)等(deng)） 的相(xiang)互作(zuo)用，吸附(fu)到細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)表(biao)面。如將酵母細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)壁上(shang)(shang)氨基(ji)(ji)，羧基(ji)(ji)，羥(qian)基(ji)(ji)等(deng)化學(xue)基(ji)(ji)團(tuan)進行封閉，則會減少其(qi)對Cu2+的吸收量，表(biao)明(ming)這些基(ji)(ji)團(tuan)在(zai)(zai)結合Cu2+方面具有重(zhong)要(yao)的作(zuo)用，這也間接(jie)證明(ming)了(le)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)壁上(shang)(shang)蛋白質和糖(tang)類(lei)在(zai)(zai)生物吸附(fu)中(zhong)的作(zuo)用。

金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)被(bei)細胞(bao)(bao)表面吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機制(zhi)(zhi)包括離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交換(huan)、表面絡(luo)合、物(wu)理吸(xi)附(fu)（如(ru)范(fan)德華(hua)力、靜電作(zuo)(zuo)用）、氧化還(huan)(huan)(huan)原或(huo)無機微沉淀等(deng)(deng)。不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)對(dui)不同金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)作(zuo)(zuo)用機制(zhi)(zhi)不同（表1）。Kratochvil等(deng)(deng)認(ren)為(wei)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交換(huan)是(shi)許多非(fei)活性真(zhen)菌和(he)(he)藻類(lei)吸(xi)附(fu)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要機理，主要是(shi)細胞(bao)(bao)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)羧基，其次是(shi)硫(liu)酸脂基和(he)(he)氨基在(zai)生物(wu)吸(xi)附(fu)中發揮了重要作(zuo)(zuo)用。Davis等(deng)(deng)也(ye)(ye)認(ren)為(wei)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交換(huan)是(shi)褐藻吸(xi)附(fu)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要機制(zhi)(zhi)，特別是(shi)以(yi)前被(bei)認(ren)為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理和(he)(he)化學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結合機制(zhi)(zhi)都可(ke)(ke)以(yi)用離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交換(huan)來解釋。細胞(bao)(bao)表面功能基團中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮、氧、硫(liu)、磷等(deng)(deng)原子(zi)(zi)(zi)，可(ke)(ke)以(yi)作(zuo)(zuo)為(wei)配位原子(zi)(zi)(zi)與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)配位絡(luo)合。例(li)如(ru)Zn、Pb可(ke)(ke)以(yi)與(yu)產(chan)黃(huang)(huang)青霉（P. chrysogenum） 表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷酰基和(he)(he)羧基形成絡(luo)合物(wu)，溶液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)（EDTA、SO42-、Cl- 、PO33-等(deng)(deng)）可(ke)(ke)以(yi)與(yu)細胞(bao)(bao)競爭重金(jin)(jin)屬(shu)陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)，形成絡(luo)合物(wu)，從而降低產(chan)黃(huang)(huang)青霉對(dui)Zn、Pb的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)量，這(zhe)也(ye)(ye)間接(jie)地說明細胞(bao)(bao)表面對(dui)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)確實(shi)存在(zai)絡(luo)合機制(zhi)(zhi)。關于氧化還(huan)(huan)(huan)原和(he)(he)無機微沉淀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機制(zhi)(zhi)也(ye)(ye)有少(shao)量報道。如(ru)Lin采用X 射線衍射（XRD）、紅(hong)外光譜（IR）以(yi)及光電子(zi)(zi)(zi)能譜（XPS）技術(shu)，研究(jiu)了廢(fei)棄酵母吸(xi)附(fu)Au3+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程，發現還(huan)(huan)(huan)原性糖(tang)（細胞(bao)(bao)壁肽聚(ju)糖(tang)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多糖(tang)水解產(chan)物(wu)） 半縮醛基團中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)由醛基，可(ke)(ke)以(yi)作(zuo)(zuo)為(wei)電子(zi)(zi)(zi)供體(ti)，將Au3+原位還(huan)(huan)(huan)原為(wei)Au0。

1.1.3 胞內吸(xi)附與(yu)轉(zhuan)化(hua)

一些金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)能(neng)透過(guo)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)膜，進(jin)入細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)內。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)進(jin)入細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)后，微(wei)生(sheng)物(wu)可(ke)通(tong)過(guo)區(qu)域(yu)化(hua)作(zuo)用(yong)（compartmentalization）將(jiang)其(qi)分(fen)(fen)布于(yu)代(dai)謝不活躍的(de)區(qu)域(yu)（如(ru)液(ye)(ye)泡(pao)），或將(jiang)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)與(yu)(yu)熱穩(wen)(wen)定蛋白(bai)結合(he)(he)，轉變成為低毒的(de)形式(shi)。如(ru)活酵(jiao)母(mu)(mu)吸收的(de)Sr、Co 離子(zi)(zi)積累于(yu)液(ye)(ye)泡(pao)中，而Cd和(he)Cu 離子(zi)(zi)位(wei)于(yu)酵(jiao)母(mu)(mu)的(de)可(ke)溶性部分(fen)(fen)（soluble fraction）；同(tong)時液(ye)(ye)泡(pao)缺陷型(xing)酵(jiao)母(mu)(mu)對Zn、Mn、Co、Ni 離子(zi)(zi)的(de)敏感性增加，吸附(fu)量降低；但其(qi)對Cu 和(he)Cd 離子(zi)(zi)的(de)吸附(fu)與(yu)(yu)野生(sheng)型(xing)則沒有明(ming)顯(xian)的(de)區(qu)別。Vijver認為細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)區(qu)域(yu)化(hua)作(zuo)用(yong)主(zhu)要有兩種類型(xing)：形成明(ming)顯(xian)的(de)包含體和(he)重金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)與(yu)(yu)熱穩(wen)(wen)定蛋白(bai)結合(he)(he)，后者(zhe)主(zhu)要指(zhi)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)硫(liu)蛋白(bai)（metallothioneins，簡稱MT）。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)硫(liu)蛋白(bai)的(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)量低（2000~10000kDa），富(fu)含半(ban)胱(guang)(guang)氨(an)酸(suan)，可(ke)被(bei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)Cd、Cu、Hg、Co、Zn 等誘(you)導(dao)，并(bing)與(yu)(yu)這(zhe)些金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)結合(he)(he)。此(ci)外，谷胱(guang)(guang)甘肽(tai)（GSH）、植(zhi)物(wu)凝集素（phytochelatins）和(he)不穩(wen)(wen)定硫(liu)化(hua)物(wu)（labile sulfide） 也(ye)具(ju)有儲(chu)備(bei)、調節和(he)解(jie)毒胞(bao)(bao)(bao)內金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)作(zuo)用(yong)。GSH 是典型(xing)的(de)低分(fen)(fen)子(zi)(zi)量硫(liu)醇，富(fu)含半(ban)胱(guang)(guang)氨(an)酸(suan)殘基和(he)組(zu)氨(an)酸(suan)殘基，是對金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)有高(gao)度的(de)親(qin)和(he)力的(de)肽(tai)鏈，因此(ci)具(ju)備(bei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)解(jie)毒功能(neng)。目前，利(li)用(yong)生(sheng)物(wu)工(gong)程技術，在微(wei)生(sheng)物(wu)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)內表達金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)結合(he)(he)蛋白(bai)或金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)結合(he)(he)肽(tai)，從而制備(bei)全細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)工(gong)具(ju)（whole cell tools）來分(fen)(fen)離廢水(shui)中重金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)方面的(de)研究日益受到(dao)關注。

1.2 微(wei)生物對重(zhong)金屬的沉(chen)淀作(zuo)用(yong)

微生(sheng)物(wu)(wu)對重金(jin)(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子的(de)沉淀作用(yong)，一(yi)般認為是由于微生(sheng)物(wu)(wu)對金(jin)(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子的(de)異(yi)化(hua)(hua)還原作用(yong)或是由于微生(sheng)物(wu)(wu)自身新陳(chen)代謝(xie)的(de)結果。一(yi)方面(mian)，一(yi)些(xie)微生(sheng)物(wu)(wu)可(ke)分泌特異(yi)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原酶(mei)，催化(hua)(hua)一(yi)些(xie)變價(jia)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素發生(sheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原反應，或者其(qi)代謝(xie)產物(wu)(wu)或細胞自身的(de)某(mou)些(xie)還原物(wu)(wu)直接將毒性強的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)態的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子還原為無毒性或低(di)毒性的(de)離(li)(li)子；另一(yi)方面(mian)，一(yi)些(xie)微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)代謝(xie)產物(wu)(wu)（硫離(li)(li)子、磷酸根離(li)(li)子）與金(jin)(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子發生(sheng)沉淀反應，使有(you)毒有(you)害的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素轉化(hua)(hua)為無毒或低(di)毒金(jin)(jin)(jin)屬(shu)沉淀物(wu)(wu)（表2）。

1.2.1 還原作用

一(yi)些微生(sheng)物在其(qi)(qi)生(sheng)長代謝(xie)過程中，可(ke)分(fen)泌特異的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原(yuan)(yuan)酶(mei)，催(cui)(cui)化(hua)(hua)一(yi)些變價金屬(shu)元素發生(sheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原(yuan)(yuan)反應，使金屬(shu)離子(zi)(zi)的(de)(de)溶解度或毒性(xing)降低(di)（表2）。例如，許多好氧(yang)(yang)和(he)厭氧(yang)(yang)微生(sheng)物能將(jiang)如Cr6+還原(yuan)(yuan)為Cr3+ ，在好氧(yang)(yang)條件下，Cr6+的(de)(de)生(sheng)物還原(yuan)(yuan)作(zuo)用主要受可(ke)溶性(xing)酶(mei)催(cui)(cui)化(hua)(hua)，但嗜麥芽(ya)假(jia)單(dan)胞菌（ Pseudomonas maltophilia）O-2 和(he)巨大芽(ya)孢(bao)桿菌TKW3 除外，其(qi)(qi)催(cui)(cui)化(hua)(hua)Cr6+還原(yuan)(yuan)為Cr3+的(de)(de)酶(mei)為膜結(jie)合還原(yuan)(yuan)酶(mei)。近年來，分(fen)別已從(cong)惡臭(chou)假(jia)單(dan)胞菌MK1 和(he)大腸(chang)桿菌純(chun)化(hua)(hua)了ChrR 和(he)YieF 兩種可(ke)溶性(xing)Cr6+還原(yuan)(yuan)酶(mei)，其(qi)(qi)中ChrR 催(cui)(cui)化(hua)(hua)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)轉運(yun)，形(xing)成中間產(chan)物Cr5+和(he)（或）Cr4+，進一(yi)步轉運(yun)兩個電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)，形(xing)成Cr3+；而YieF 轉運(yun)四個電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)，直接(jie)將(jiang)Cr6+還原(yuan)(yuan)為Cr3+。研究(jiu)者也已從(cong)巨大芽(ya)孢(bao)桿菌TKW3中分(fen)離出(chu)膜結(jie)合的(de)(de)Cr6+還原(yuan)(yuan)酶(mei)，但對其(qi)(qi)還原(yuan)(yuan)動力學過程還不清楚(chu)。在厭氧(yang)(yang)條件下，可(ke)溶性(xing)酶(mei)和(he)膜結(jie)合還原(yuan)(yuan)酶(mei)均(jun)可(ke)催(cui)(cui)化(hua)(hua)Cr6+還原(yuan)(yuan)為Cr3+，Cr6+作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)轉運(yun)鏈中的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)受體，且細胞色素（如細胞色素a和(he)細胞色素b）參與此氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原(yuan)(yuan)過程。

另(ling)外(wai)，一些(xie)(xie)微生物的代(dai)謝產物或細胞自身(shen)的某些(xie)(xie)還原物將毒性(xing)(xing)(xing)強的氧化(hua)態(tai)的金屬離(li)子還原為(wei)無毒性(xing)(xing)(xing)或低(di)毒性(xing)(xing)(xing)的離(li)子。例如(ru)(ru)，在硫酸鹽(yan)還原菌(jun)體(ti)系(xi)中，Fe2+和S2-產物能間接(jie)地將Cr6+還原為(wei)Cr3+。一些(xie)(xie)Fe（III）同化(hua)微生物（如(ru)(ru)Geobacter metallireducens）可將U（VI）還原為(wei)U（IV），使U的溶解度降(jiang)低(di)，從而可達到去除廢(fei)水中U的目的。

1.2.2 金屬硫化物沉淀

在pH值為中性、一定的(de)(de)基(ji)質濃度(du)和厭氧條(tiao)件下(xia)，硫(liu)酸(suan)還(huan)原(yuan)菌（SRB）能將硫(liu)酸(suan)根離子(zi)還(huan)原(yuan)成(cheng)硫(liu)離子(zi)，S2-與廢(fei)水中的(de)(de)的(de)(de)Zn2+，Cd2+，Pb2+，Cu2+ 等發(fa)生沉淀反應，形成(cheng)不溶性的(de)(de)金屬(shu)硫(liu)化物，從而實現(xian)廢(fei)水的(de)(de)凈化處理。SRB廣泛分布于自然界，典(dian)型的(de)(de)代(dai)表(biao)有脫硫(liu)弧(hu)菌（Desulfovibrio），脫硫(liu)微菌（Desulfomicrobium），脫硫(liu)桿菌（Desulfobacter），脫硫(liu)八疊菌（Desulfosarcina），脫硫(liu)腸菌（Desulfotomaculum），熱(re)脫硫(liu)桿菌（Thermodesulfobacterium），古(gu)球菌（Archaeoglobus）等。

SRB能(neng)在(zai)厭氧條件(jian)下(xia)將金(jin)屬(shu)離(li)子轉(zhuan)(zhuan)化為硫化物(wu)(wu)沉淀，這對處理(li)高濃度重(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)水有著(zhu)非常(chang)重(zhong)要(yao)的意義，而(er)且利(li)用共生的混合SRB菌株要(yao)比(bi)單一SRB菌株處理(li)含重(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)水更有效率(lv)。然而(er)，通常(chang)低濃度（20~200μm）的Cd2+、Zn2+、Ni2+等會對SRB 產(chan)生毒害作用，從(cong)而(er)限制了SRB的廣(guang)泛(fan)應用。通過基(ji)因過程手段，可將SRB 中的硫酸還原酶(mei)轉(zhuan)(zhuan)移到其他環境菌中，使轉(zhuan)(zhuan)化菌具有形成金(jin)屬(shu)硫化物(wu)(wu)沉淀的能(neng)力(li)。在(zai)這方面的首(shou)次努力(li)的是將腸(chang)沙門氏(shi)菌（Salmonella enterica）體內的硫酸鹽還原酶(mei)基(ji)因在(zai)大腸(chang)桿菌體內表達(da)，表達(da)后的大腸(chang)桿菌DH5α能(neng)夠比(bi)控制在(zai)好氧或厭氧條件(jian)下(xia)的普通大腸(chang)桿菌產(chan)生更多的金(jin)屬(shu)硫化物(wu)(wu)沉淀，且重(zhong)組(zu)菌在(zai)厭氧條件(jian)下(xia)對高濃度水平(ping)（200mmol/L）Cd2+的去除率(lv)達(da)到98%。

1.2.3 金(jin)屬磷酸(suan)鹽沉淀

磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)是合成(cheng)(cheng)核酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、ATP 等重要(yao)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)所必需，通(tong)(tong)(tong)常生(sheng)命體(ti)(ti)并不(bu)釋(shi)放(fang)過(guo)(guo)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)。然而微生(sheng)物(wu)可通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)兩條途徑(jing)釋(shi)放(fang)無(wu)機(ji)(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)： 一些檸檬(meng)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)桿菌能(neng)分(fen)泌酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酶(mei)，催(cui)化2- 磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)甘(gan)油(you)水解(jie)，釋(shi)放(fang)無(wu)機(ji)(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)，從而在細胞(bao)(bao)表(biao)(biao)面積累(lei)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)，并與廢(fei)水中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)發生(sheng)沉(chen)淀(dian)反應，形成(cheng)(cheng)金(jin)屬(shu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)沉(chen)淀(dian)。酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酶(mei)催(cui)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是與外(wai)膜(mo)和胞(bao)(bao)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脂多(duo)糖（LPS）相偶聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為(wei)金(jin)屬(shu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)礦物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)啟(qi)動(dong)是從LPS 中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核晶(jing)(jing)過(guo)(guo)程(cheng)開(kai)始的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，隨著有機(ji)(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)(lin)不(bu)斷被(bei)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酶(mei)水解(jie)，釋(shi)放(fang)出無(wu)機(ji)(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)，金(jin)屬(shu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)不(bu)斷增(zeng)大。Finlay 等研究(jiu)發現，將檸檬(meng)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)菌細胞(bao)(bao)固定于(yu)生(sheng)物(wu)膜(mo)反應器通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)化學耦合可以去除>90%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)U（以HUO2PO4形式(shi)沉(chen)淀(dian)）；一些細菌釋(shi)放(fang)無(wu)機(ji)(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)并不(bu)依賴有機(ji)(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)供體(ti)(ti)，而是加速細菌體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)循(xun)環(huan)，如約(yue)氏不(bu)動(dong)桿菌（Acinetobacter johnsonii）。在好氧(yang)條件下，細菌不(bu)斷合成(cheng)(cheng)多(duo)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)，并作為(wei)其(qi)生(sheng)長代謝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)物(wu)質；在厭氧(yang)條件下，多(duo)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)被(bei)降(jiang)(jiang)解(jie)產生(sheng)ATP，同時產生(sheng)金(jin)屬(shu)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)。而且(qie)，一些金(jin)屬(shu)離子(zi)（如Cd、UO22+） 能(neng)促進多(duo)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)，產生(sheng)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)機(ji)(ji)(ji)Pi。如通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)控制大腸(chang)(chang)桿菌（E. coli）體(ti)(ti)內(nei)編碼(ma)多(duo)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)激(ji)酶(mei)（polyphosphate kinase，ppk） 和多(duo)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)酶(mei)（polyphosphatase，ppx）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基因的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同表(biao)(biao)達，能(neng)降(jiang)(jiang)低(di)細胞(bao)(bao)內(nei)多(duo)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平和促進磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)泌，從而增(zeng)加大腸(chang)(chang)桿菌對金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐性。

2 影響微生物(wu)修復的(de)因素

2.1 微生物(wu)的影響(xiang)

2.1.1 微生物的種類

在微生物(wu)處(chu)理重金屬廢水過程中，不同微生物(wu)對同一種金屬離子的去除(chu)效率不同。如表(biao)3所示，不同微生物(wu)對同一種金屬離子的吸附量的差異顯(xian)著。

2.1.2 微生物的(de)預(yu)處理

微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)預處(chu)理(li)(li)是指在(zai)(zai)處(chu)理(li)(li)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)水之前，采用干燥(zao)、強(qiang)酸和(he)強(qiang)堿(jian)溶液浸泡等(deng)物(wu)(wu)理(li)(li)或化學方法(fa)處(chu)理(li)(li)細(xi)胞。通(tong)常(chang)，預處(chu)理(li)(li)可(ke)提(ti)高微生(sheng)物(wu)(wu)對(dui)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)離子的(de)去除(chu)(chu)能力和(he)微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)穩定性。如Cihangir等(deng)發(fa)現，干燥(zao)處(chu)理(li)(li)后的(de)真(zhen)菌(jun)鳳尾菇（Pleurotus Sajorcaju）對(dui)廢(fei)水中(zhong)Cd2+的(de)去除(chu)(chu)能力顯著提(ti)高，且冷(leng)凍(dong)干燥(zao)的(de)效果比烘箱干燥(zao)好。經(jing)過乙醇處(chu)理(li)(li)的(de)廢(fei)棄(qi)酵(jiao)母細(xi)胞對(dui)廢(fei)水中(zhong)Cd2+和(he)Pb2+的(de)吸(xi)附(fu)(fu)量(liang)分別(bie)達(da)15.63和(he)17.49mg/g（干重(zhong)(zhong)(zhong)），分別(bie)比對(dui)照增(zeng)加了2倍和(he)1倍。Celaya等(deng)發(fa)現，NaOH處(chu)理(li)(li)后的(de)氧化亞鐵硫桿菌(jun)（Thiobacillus ferrooxidans）對(dui)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)離子的(de)吸(xi)附(fu)(fu)量(liang)顯著增(zeng)加，其原因(yin)可(ke)能在(zai)(zai)于細(xi)胞表面的(de)吸(xi)附(fu)(fu)位(wei)點的(de)去質子化，從而增(zeng)加金(jin)屬(shu)離子的(de)吸(xi)附(fu)(fu)位(wei)點。

2.1.3 微生物的存在狀態

微生物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)狀態（游離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、被固(gu)(gu)定在(zai)(zai)載體(ti)上(shang)）對(dui)其(qi)處理重金屬廢水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果具有顯著影(ying)響(xiang)。如游離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酵(jiao)母(mu)細(xi)胞對(dui)Pb2+和(he)(he)Zn2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)量分別為(wei)(wei)79.2和(he)(he)23.4mg/g（干重），而(er)當用(yong)明膠載體(ti)固(gu)(gu)定后，其(qi)吸附(fu)量分別為(wei)(wei)41.9和(he)(he)35.3mg/g（干重）。采用(yong)固(gu)(gu)定化微生物(wu)細(xi)胞富集水(shui)體(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金屬，實際上(shang)起著生物(wu)離子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，而(er)且固(gu)(gu)定化細(xi)胞比(bi)離子交(jiao)換(huan)更(geng)為(wei)(wei)經(jing)濟，不(bu)受Ca2+、Mg2+、Na+和(he)(he)K+等離子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，在(zai)(zai)廢水(shui)處理和(he)(he)受污染(ran)水(shui)環境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)修復中更(geng)實用(yong)。

2.2 金(jin)屬離子的影(ying)響(xiang)

2.2.1 金屬離子的(de)種類

同一種微生(sheng)物對不(bu)同金屬離子的處理效果也不(bu)同。如在最(zui)優條件下，龜裂鏈霉菌對Zn、Cu 和(he)Ni的吸收量(liang)(liang)分(fen)(fen)別為(wei)6.03、9.07和(he)1.63mg/g（干(gan)重），泡葉藻(zao)對Zn、Cu和(he)Ni的吸收量(liang)(liang)分(fen)(fen)別為(wei)25.6、4.89 和(he)1.11mg/g（干(gan)重）。Iqbal等研究發現(xian)，采用多孔載(zai)體（loofa sponge）固定的黃孢原毛平革菌對Pb2+、Cu2+和(he)Zn2+的去除率分(fen)(fen)別可達(da)88.2%、68.7%和(he)39.6%；吸附容量(liang)(liang)分(fen)(fen)別達(da)135.3mg/g、102.8mg/g和(he)50.9mg/g干(gan)重。

2.2.2 金屬離子的濃度

一般來說，隨著水(shui)體中(zhong)重金屬(shu)離(li)子(zi)濃度的(de)增加，微生物去除(chu)(chu)(chu)重金屬(shu)離(li)子(zi)的(de)初(chu)始速度增大，但去除(chu)(chu)(chu)效率(lv)(lv)降低(di)(di)；反之，金屬(shu)離(li)子(zi)的(de)濃度越(yue)低(di)(di)，去除(chu)(chu)(chu)的(de)初(chu)始速度越(yue)小，去除(chu)(chu)(chu)效率(lv)(lv)越(yue)大。如在低(di)(di)濃度下，黃(huang)孢原毛平(ping)革菌對Cd2+去除(chu)(chu)(chu)速率(lv)(lv)隨著Cd2+濃度而增加，但當(dang)Cd2+濃度達到一定值時(shi)（約300mg/L），去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)達到最大值，Cd2+濃度進一步(bu)增加對去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)沒有(you)影響。

2.2.3 共存離子

共(gong)存離子(zi)對微生物(wu)去(qu)(qu)除重金屬的(de)(de)能(neng)力也有一定的(de)(de)影(ying)(ying)響。金屬離子(zi)共(gong)存的(de)(de)影(ying)(ying)響主要有：促進作用(yong)(yong)、遏制(zhi)作用(yong)(yong)和(he)零(ling)作用(yong)(yong)。如Kaewsarn發現(xian)，Na+對鈣扇(shan)藻（Padina sp.）吸附廢水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Cu2+幾乎沒有影(ying)(ying)響，而K+、Mg2+和(he)Ca2+分別使Cu2+的(de)(de)去(qu)(qu)除效(xiao)率(lv)減(jian)少(shao)了4%、11%和(he)13%。Texier等(deng)研(yan)究發現(xian)，溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Na+，K+，Ca2+，NO3-，SO42-，Cl-對銅綠假(jia)單胞菌吸附鑭系離子(zi)沒有影(ying)(ying)響，但(dan)Al3+具有強烈地抑(yi)制(zhi)作用(yong)(yong)，在3mmol/L的(de)(de)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)，大(da)約87%的(de)(de)Al3+被去(qu)(qu)除，而La3+、Eu3+和(he)Yb3+ 的(de)(de)去(qu)(qu)除率(lv)僅為8%、20%和(he)3%。

2.3 環境因素的影響(xiang)

2.3.1 pH 值

pH 值(zhi)對金屬(shu)離(li)子的(de)(de)化學(xue)特性、細胞(bao)(bao)壁表面的(de)(de)官能(neng)團（-COOH、-NH2、=NH、-SH、-OH）的(de)(de)活(huo)性和金屬(shu)離(li)子間的(de)(de)競爭均有顯著影(ying)響(xiang)，因(yin)此pH 是影(ying)響(xiang)微生物(wu)處(chu)理重(zhong)金屬(shu)廢(fei)水的(de)(de)重(zhong)要因(yin)素之一。大(da)部分研究(jiu)發現，微生物(wu)對重(zhong)金屬(shu)的(de)(de)去(qu)除效果(guo)在pH 值(zhi)為(wei)(wei)(wei)酸性或中性偏(pian)酸時(shi)最好。如Liu 等(deng)(deng)研究(jiu)了(le)氧化硫硫桿菌（Thiobacillus thiooxidans）對Zn2+的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，當pH 值(zhi)為(wei)(wei)(wei)6.0 時(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量達到(dao)最大(da)值(zhi)（95.24mg/g），pH 值(zhi)為(wei)(wei)(wei)4.0 時(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量為(wei)(wei)(wei)54.05mg/g，而在pH 值(zhi)為(wei)(wei)(wei)2.0 時(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量僅為(wei)(wei)(wei)37.74mg/g。徐衛華等(deng)(deng)研究(jiu)了(le)pH 值(zhi)對銅(tong)綠(lv)假(jia)單胞(bao)(bao)菌還(huan)原(yuan)Cr（Ⅵ）效果(guo)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，結(jie)果(guo)表明，pH=7.0 最利于(yu)銅(tong)綠(lv)假(jia)單胞(bao)(bao)菌還(huan)原(yuan)Cr（Ⅵ），其還(huan)原(yuan)率達到(dao)61.71%，pH <7.0 或>7.0都會使還(huan)原(yuan)率下(xia)降。

2.3.2 溫度

溫(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)微生(sheng)(sheng)(sheng)物去(qu)除重(zhong)金(jin)(jin)屬離子也有(you)一定的影(ying)響(xiang)(xiang)，盡管某些(xie)細菌可在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)（50~70℃）或低溫(wen)(wen)環境（-5~0℃）中生(sheng)(sheng)(sheng)存(cun)，但(dan)應用(yong)于處理重(zhong)金(jin)(jin)屬廢水(shui)的絕大部(bu)分微生(sheng)(sheng)(sheng)物的最適(shi)宜生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)的溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍是20~30℃。在(zai)(zai)適(shi)宜的溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍內，微生(sheng)(sheng)(sheng)物的代謝活動(dong)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的增高而(er)(er)增強，處理效果也就越好(hao)。如(ru)Maree 等研(yan)究認為(wei)，SRB的最佳(jia)(jia)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)率在(zai)(zai)30.5℃，最佳(jia)(jia)還原(yuan)溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)31℃，高溫(wen)(wen)臨界(jie)值(zhi)為(wei)45℃，溫(wen)(wen)度(du)(du)在(zai)(zai)38℃以上時，SRB 生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)受到(dao)抑制，并(bing)(bing)且(qie)在(zai)(zai)降(jiang)低溫(wen)(wen)度(du)(du)后，SRB 不(bu)易恢復原(yuan)狀，溫(wen)(wen)度(du)(du)高于50℃時中溫(wen)(wen)菌在(zai)(zai)短時間內死亡[46]。然而(er)(er)，與(yu)其它因素相比，溫(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)生(sheng)(sheng)(sheng)物吸附(fu)的影(ying)響(xiang)(xiang)并(bing)(bing)不(bu)明顯。如(ru)20~40℃的范圍內，溫(wen)(wen)度(du)(du)對(dui)鈍頂(ding)螺旋(xuan)藻(zao)（Spirulina platensis）對(dui)鎘離子的吸附(fu)沒有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)。

3 問題與展望

雖然國(guo)際上(shang)(shang)對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究取得了(le)長足發展，確認了(le)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)復的(de)(de)(de)(de)應用前景。然而，有關微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)對重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)吸附、沉淀機理(li)(li)還(huan)(huan)不是(shi)很明確。此外(wai)，該項技(ji)術(shu)尚處(chu)于實(shi)驗室階段(duan)，大規模利用微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)還(huan)(huan)很少(shao)，很多(duo)(duo)因(yin)素限制了(le)它的(de)(de)(de)(de)大規模使用。如(ru)(ru)廢(fei)水(shui)(shui)中存(cun)在多(duo)(duo)種重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)，如(ru)(ru)何(he)將(jiang)具有不同(tong)處(chu)理(li)(li)功能的(de)(de)(de)(de)高效(xiao)菌株混合培養(yang)? 采(cai)用生(sheng)(sheng)物(wu)工程技(ji)術(shu)生(sheng)(sheng)產出的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)是(shi)否能適(shi)應外(wai)部環境條件? 怎樣(yang)將(jiang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)復技(ji)術(shu)與其它環境凈化技(ji)術(shu)進行有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)組裝、配(pei)套? 以及(ji)如(ru)(ru)何(he)再生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)復劑? 隨(sui)著分子生(sheng)(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)和基因(yin)工程技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)迅(xun)速發展，有待(dai)于從分子水(shui)(shui)平上(shang)(shang)去研(yan)究重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)影響機制，為進一(yi)步研(yan)究和運用微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)復水(shui)(shui)體重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污染提供更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)科(ke)學依(yi)據(ju)。為了(le)加速微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)工程應用，今后有待(dai)于進一(yi)步加強以下方面(mian)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究：

（1）加(jia)強微生物對重金屬吸附、沉淀作(zuo)用機(ji)理的(de)研究，以期(qi)在基礎領域取得突破；

（2）開發更多(duo)價格低廉(lian)、吸附容量(liang)大以及可再生的(de)生物吸附劑(ji)。同時，開發新的(de)具有(you)金屬結合性質的(de)分(fen)子物質，如植物凝集素(su)的(de)類似物，選(xuan)育具有(you)較強金屬親和力(li)的(de)多(duo)肽，這(zhe)也(ye)將(jiang)會大大提(ti)高生物修(xiu)復的(de)水平。

（3）加強對(dui)基因重(zhong)(zhong)(zhong)組技術(shu)、原(yuan)生質體融合技術(shu)構(gou)建“超級工程菌”的及(ji)新型菌種的重(zhong)(zhong)(zhong)視和(he)研究(jiu)，選擇(ze)對(dui)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)離子去除量大(da)、平(ping)衡時間短的菌種應用(yong)于(yu)工業化；

（4）開發新(xin)的(de)高效固定化生(sheng)物(wu)反應器、建立(li)在微生(sheng)物(wu)技術(shu)基(ji)礎上的(de)新(xin)的(de)處理(li)工藝，最大限度的(de)提高生(sheng)物(wu)的(de)效率。

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