重金屬生物處理及生物增強(qiáng)技術(shù)

重金屬生物處理及生物增強(qiáng)技術(shù)第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日一、生物吸附劑的來源與選擇

1、生物吸附劑的來源細(xì)菌枯草桿菌、生枝動膠菌、地衣型芽孢桿菌霉菌黃曲霉、根霉菌、米曲霉、木曲霉等

藻類褐藻、海帶、巖衣藻等天然有機(jī)物纖維素、淀粉、殼聚糖、植物稈第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日

（1）根據(jù)所處理的金屬不同選擇相應(yīng)的吸附劑（2）成本低，一般情況下可重復(fù)使用（3）反應(yīng)速度快，即吸附和解吸金屬的速度快（4）易與水溶液發(fā)生兩相分離（5）吸附容量應(yīng)比較大

2、生物吸附劑的選擇第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（6）具有理想的粒度、形狀和機(jī)械強(qiáng)度，便于在連續(xù)操作系統(tǒng)中使用（7）一般情況下應(yīng)可再生，再生后吸附容量損失較小，且經(jīng)濟(jì)上應(yīng)可行第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日二、生物吸附機(jī)理（一）活性生物體與非活性生物體的吸附活性生物體吸附：生物吸著、生物積累非活性生物體：生物吸著第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日二、生物吸附機(jī)理（一）活性生物體與非活性生物體的吸附1、生物吸附

指生物體細(xì)胞壁表面的一些具有金屬絡(luò)合、配位能力的基團(tuán)（如巰基、羧基、羥基等）與吸附的金屬離子形成共價(jià)鍵或離子鍵來達(dá)到吸附金屬離子的目的。第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日2、生物累積

指利用生物新陳代謝產(chǎn)生的能量通過單價(jià)或二價(jià)離子的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)把金屬離子輸送到細(xì)胞內(nèi)部。第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（二）生物吸附機(jī)理（1）重金屬與微生物細(xì)胞壁的大分子絡(luò)合反應(yīng)（2）微生物對重金屬的沉淀作用（3）微生物對重金屬的氧化還原作用（4）重金屬與微生物中離子發(fā)生離子交換反應(yīng)第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日三、影響生物吸附劑吸附性能的因素1、pH2、吸附溫度3、吸附劑的粒徑4、吸附劑對重金屬離子的選擇性5、吸附時(shí)間6、其他離子的影響第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日四、重金屬污染的植物修復(fù)1、植物修復(fù)

將某種對污染土壤的重金屬元素具有特殊的吸收富集能力的植物種植在重金屬污染的土壤上，經(jīng)過一定的時(shí)間后，將植物收獲并進(jìn)行妥善處理后，通過植物將該種金屬移出土壤，達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日2、植物修復(fù)去除重金屬離子的方法（1）植物固定

指利用植物及一些添加物質(zhì)使環(huán)境中的重金屬轉(zhuǎn)變成無毒或毒性較低的形態(tài)。缺點(diǎn)：不是從土壤中去除金屬離子，只使其以無害狀態(tài)存在于環(huán)境中。第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（2）植物揮發(fā)

通過植物使土壤中的某些重金屬轉(zhuǎn)變成氣態(tài)而揮發(fā)出來。如Hg2+轉(zhuǎn)變成氣態(tài)（Hgo）而揮發(fā)出來。

缺點(diǎn)：可變成氣體的重金屬有限。污染物由土壤轉(zhuǎn)移到大氣不可取。第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（3）植物吸收

指利用能耐受并能積累重金屬的植物吸收環(huán)境中的重金屬離子，將它們輸送到植物的根、莖、葉等部位儲存起來第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日誘導(dǎo)性抽提：通過向土壤中加入重金屬螯合劑（如EDTA），來達(dá)到增加某些植物對某種或幾種重金屬的吸收的目的持續(xù)性抽提：通過植物本身可大量富集重金屬又不至于對植物產(chǎn)生毒害的生理和遺傳學(xué)特性使植物吸收重金屬吸收方式第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日第六節(jié)生物增強(qiáng)技術(shù)與應(yīng)用第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日一、生物增強(qiáng)技術(shù)概念

也稱生物投加，指向污染體系中添加從自然界篩選出的高效菌株或通過生物工程手段獲得的工程菌,去除某一種或某一類有毒有害、難降解的有機(jī)物，以提高體系的處理效率第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日二、生物增強(qiáng)技術(shù)的技術(shù)路線

1、污染物高效降解M的篩選、馴化篩選的原則與方法確定目標(biāo)選擇分離源篩選的設(shè)定

第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日2、污染物高效降解M的培養(yǎng)

3、生物增強(qiáng)技術(shù)的投加利用第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（1）投加有效的M有效菌種應(yīng)滿足：投加后，菌體活性高菌體可快速降解目標(biāo)污染物在系統(tǒng)中不僅能競爭性生存且可維持相當(dāng)?shù)臄?shù)量第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（2）投加遺傳工程菌

主要降解一些異生物合成物第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期日（3）投加營養(yǎng)物和基質(zhì)類似物投加營養(yǎng)物：在常規(guī)活性污泥系統(tǒng)中，可降解目標(biāo)污染物的微生物數(shù)量與活性較低，添加某些營養(yǎng)物，有助于降解菌的生長，改善處理系統(tǒng)的運(yùn)行性能。投加基質(zhì)類似物：針對代謝酶的可誘導(dǎo)性提出利用目標(biāo)污染物的降解產(chǎn)物、前體作為酶的誘導(dǎo)物，提高酶的活性。第21頁，共22頁，202