生物吸附處理重金屬?gòu)U水的影響因素分析
摘要:利用生物吸附處理含重金屬?gòu)U水較其他傳統(tǒng)方法更具有優(yōu)勢(shì)。分析了生物吸附處理含重金屬?gòu)U水的各種影響因素,由此提出提高生物吸附重金屬效率的建議,并展望其發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:生物吸附,重金屬,廢水,影響因數(shù)
代工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生大量含重金屬?gòu)U水，重金屬進(jìn)入生態(tài)環(huán)境后，通過(guò)食物鏈進(jìn)一步在生物體內(nèi)富集[1]，破壞生物體正常生理代謝活動(dòng)，對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害，如震驚世界的水俁病、骨痛病事件。另一方面隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)重金屬使用越來(lái)越廣泛，從而造成重金屬資源的相對(duì)缺乏。因此如何有效地回收重金屬是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的一個(gè)突出問題。
人們處理廢水中的重金屬一般采用物理化學(xué)方法（沉淀、離子交換、吸附、電解、膜分離、氧化還原等）[2]，氫氧化物沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是可處理大量的高濃度的金屬；傳統(tǒng)的吸附法采用昂貴的活性炭和離子交換樹脂等吸附劑, 難于適應(yīng)大規(guī)模廢水處理需要；而離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，達(dá)到飽和后，就不能再吸附金屬離子；但是當(dāng)水中的重金屬濃度較低時(shí)，降低到1×10- 3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）數(shù)量級(jí)以下時(shí)，用化學(xué)沉淀、溶劑抽提等方法處理時(shí), 就難于達(dá)到理想的效果，不僅去除率不高，還存在運(yùn)行費(fèi)用高的問題。研究發(fā)現(xiàn)，生物體可借助化學(xué)作用吸附金屬離子, 稱為生物吸附（又稱生物濃縮、生物積累、生物吸收或金屬的生物固定），為用生物物質(zhì)消除污染和回收重金屬提供了理論基礎(chǔ)。凡具有從溶液中分離金屬能力的生物體及由生物體制備的衍生物通稱為生物吸附劑。
近年來(lái)，利用微生物從稀溶液中吸附重金屬方面進(jìn)行了較多的研究，取得了多項(xiàng)成果。目前，國(guó)內(nèi)外有大量關(guān)于生物吸附鉻的研究報(bào)道。Kratochivl 用海藻生物去除 Cr3+，G.CetinkayaDonmezl 用海藻去除 Cr6+，都證實(shí)了生物吸附法去除含鉻廢水中重金屬鉻的可行性。JorgeR Carvalhol 用軟木粉去除廢水中的 Cr3+，Zumriye Aksul 用固定化活性污泥處理含 Cr6+廢水,都取得了較好的去除效果。在國(guó)內(nèi)，陶穎用發(fā)酵培養(yǎng)得到的細(xì)胞外高聚物去除廢水中 Cr6+；任茂明用趨磁細(xì)菌吸附 Cr3+；張娜用擲孢酵母曝氣吸附處理重金屬鉻。雖然目前國(guó)內(nèi)外有大量關(guān)于生物吸附鉻的研究報(bào)道，但大多處于實(shí)驗(yàn)研究階段，投入工業(yè)應(yīng)用的則較少[3]。傳統(tǒng)的處理方法相比，生物吸附在處理含重金屬污水中具有以下優(yōu)點(diǎn)[4]：（1）節(jié)能、處理效率高；（2）在低濃度下，金屬可以被選擇性的去除；（3） 操作時(shí)的 pH 值和溫度條件范圍寬；（4）易于分離回收重金屬；（5）吸附劑易再生利用。本文就生物吸附重金屬方法分析其制約影響因素，提出提高吸附重金屬效率的建議。
1 生物吸附劑來(lái)源
自從 Adams 和 Homes[5]首次利用樹脂作為生物吸附劑特異性吸附 Ca2+和 Mg2+以來(lái), 人們發(fā)現(xiàn)許多生物具有優(yōu)越的金屬吸附能力。其中某些吸附劑對(duì)多種金屬具有吸附作用, 有較寬的吸附范圍；而另一些則只吸附一種或一類金屬, 表現(xiàn)出較高的選擇性
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