【正文】 ?原核生物和真核生物的細(xì)胞壁都含有不同的多糖作為基本結(jié)構(gòu)。 ?目前，在北美至少有三家企業(yè)開發(fā)了商品化的生物吸附劑產(chǎn)品，其中有： ① B． V． SORBEX有限公司 (加拿大，蒙特利爾市 )，該公司使用各種不同類型的微生物菌體作為加工生物吸附劑的原料，開發(fā)了一系列用于金屬離子去除和域回收的生物吸附劑，既有能吸附各種金屬離子的廣譜生物吸附劑，也有只吸附單一金屬離子的特殊生物吸附劑。 ?通過控制合理的操作參數(shù)和步驟，使懸浮態(tài)的出水溶液中吸附劑和水相中的金屬離子都達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)。 2．連續(xù)攪拌式反應(yīng)器 ?該工藝過程是在間歇攪拌式反應(yīng)器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。 ? 絡(luò)合作用是金屬離子與幾個(gè)配基以配位鍵相結(jié)合形成的復(fù)雜離子或分子的過程。 ?電荷間的相互作用，是物化現(xiàn)象，與生物活性無關(guān)，這一過程速度較快。 ?Nierboer和 Richardson根據(jù)原子特性和金屬溶液化學(xué)性質(zhì)將金屬離子分為三類，即親氧、親氮和硫、過渡類 . A類 (親氧類 ) Li、 Be、 Na、 Mg、 A K、 Ca、 Sc、 Rb、 Sr、 Y、 Cs、 Ba、 La、Fr、 Ra、 Ac、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、Er、 Tm、 Yb、 Lu、 Th、 Pa、 U、 Np、 Pu、 Am、 Cm、 Bk、 Cf、Es、 Fm、 Md、 No、 Lr B類 (親氮、親硫類 ) Cu、 Rh、 Pb、 Ag、 Ir、 Pt、 Au、 Hg、 Ti、 Pb、 Bi C類 (過渡類 ) H、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 r刀、 Ni、 Zn、 Ga、 As、 Cd、 In、Sn、 Sb 生物體系中常見的官能團(tuán) 親 A類金屬離子的官能團(tuán) 其他的重要官能團(tuán) 親 B類金屬離子的官能團(tuán) F， O2， OH， CO32， SO42， ROSO3， NO3， HPO42， PO43， ROH， RCOO， =C=O， ROR’ Cl， Br， NO2， NO3， SO42， RNH2， R2NH, R3N， =N， CONHR， O22 H， I， R, CN， CO， S2， RS， R2S， R3As ?生物吸附 (biosorption)的機(jī)理主要有絡(luò)合、螯合、離子交換、轉(zhuǎn)化、吸收和無機(jī)微沉淀等。在真菌細(xì)胞壁中還存在色素、聚磷酸鹽和無機(jī)離子。 微生物細(xì)胞壁結(jié)合金屬離子的能力不僅與功能基團(tuán)的數(shù)量、類型和接近方式有關(guān)，而且與細(xì)胞壁網(wǎng)絡(luò)的孔徑、細(xì)胞壁骨架的空隙率有關(guān)，其中細(xì)胞壁骨架的空隙率決定沉淀和晶核的形狀和數(shù)量。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)和組成，細(xì)菌細(xì)胞壁帶有負(fù)電荷使得細(xì)菌表面具有陰離子的性質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)依據(jù)： ?細(xì)胞壁上具有較高的磷酸鹽含量。 二、生物吸附的由來 ?生物吸附這一概念由 Ruchhoft等人于 1949年首先提出，他用活性污泥法從廢水中回收了 239pu，單級處理獲得了 60％的回收率。有些甲烷細(xì)菌能利用砷酸鹽生成甲基砷。金屬汞的回收率可達(dá) 80％以上。 ?甲基化與輔酶 — 維生素 B12的作用分不開，其轉(zhuǎn)化過程如下： Hg0+CH3B12 CH3Hg+ CH3Hg+ + CH3Br CH3HgCH3 (二甲基汞 ) (甲基汞 ) ?甲基汞和二甲基汞都是親脂性的，生物攝取后，多富集于細(xì)胞的脂類物質(zhì)中。 3．某些有毒元素通過微生物的轉(zhuǎn)化作用可轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的化合物。 對硫磷 (Parathion) ?o,o二乙基 o(對硝基苯 )硫代磷酸酯 NO2 O P S C2H5O C2H5O NH2 O P S C2H5O C2H5O OH P S C2H5O C2H5O NH2 HO NO2 HO 對硫磷 氨基對硫磷 o,o二乙基硫代磷酸 P硝基苯 P硝基酚 ?易分解，持留期短，在土壤中的半衰期僅數(shù)日。有些化合物無毒，但在降解過程中形成的中間產(chǎn)物有毒，而且有的中間產(chǎn)物能持續(xù)一定時(shí)間，從而對生態(tài)環(huán)境帶來影響。這些化合物中的酰胺和酯鍵可被某些微生物水解。稻田施用五氯酚鈉后，常刺激作物產(chǎn)量的增加，這可能與它對硝化作用的抑制、減少氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化，從而延長肥效有關(guān)。 ?氯代烴類殺蟲劑多穩(wěn)定地長期殘留于土壤中，如 DDT，六六六、七氯、毒殺芬等和某些除草劑，如西瑪津。 第二節(jié) 農(nóng)藥污染與微生物的作用 ?第二次世界大戰(zhàn)后，化學(xué)農(nóng)藥得到迅速發(fā)展，至 1981年，全世界的農(nóng)藥制劑已達(dá)10000種以上，歸屬于 600多種化合物。 二、微生物群落的生物降解功能 1. 提供特殊營養(yǎng)物質(zhì) 主要是生長因子類物質(zhì)： Stirling等人（ 1976）從環(huán)己烷上富集分離得到的微生物群落： 假單孢菌屬 (Pseudomonas) 諾卡氏菌屬 (Nocadia sp.) 產(chǎn)生出生長素 Nocadia 用甲烷生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白 CH3CH2OH 抑制 CH4 SCP 假單孢菌 生絲微菌 3CH2OH 該群落中的其他菌為：黃桿菌、不動(dòng)小桿菌 3. 改善單個(gè)微生物的基本生長參數(shù) ?微生物之間構(gòu)成了類似食物鏈的關(guān)系 如降解黑苔酚的 3種細(xì)菌之間的情況 黑苔酚 假單孢菌 中間代謝產(chǎn)物 擴(kuò)展短桿菌、短小桿菌 其他代謝物 ?單個(gè)微生物對某種物質(zhì)無降解能力，但混合后則能夠降解該物質(zhì)。 ?理論上，微生物具有降解自然界產(chǎn)生的有機(jī)化合物的代謝機(jī)制，但是由于： ?新合成的化合物結(jié)構(gòu)新穎； ?微生物對這些化合物無降解機(jī)制 因此，新的化合物往往對微生物的降解表現(xiàn)出抗逆性。 ?兩種緊密結(jié)合的產(chǎn)甲烷菌群落（ methanobacillus omelianski）： CH3CH2OH CH3COOH + H2 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌 CO2 + H2 CH4 產(chǎn) 甲 烷 菌 7. 提供一種以上初級底物利用者 ?有一種以上初始利用者存在，每個(gè)初始利用者都能完全代謝底物。 ?化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的持留性 1. 取決于農(nóng)藥的化學(xué)特性：容易分解的農(nóng)藥，在土壤中的持留時(shí)間短；性質(zhì)穩(wěn)定的則持留時(shí)間長。 三、農(nóng)藥對土壤微生物的影響 ?與農(nóng)藥本身的特性有關(guān)； ?受土壤 — 氣候條件，農(nóng)作物種類，土壤耕作，施肥技術(shù)、采樣的方法和時(shí)間，微生物分析和化學(xué)分析等因子的影響 。 脫烴作用 發(fā)生在某些有烴基連接在氮、氧或硫原子上的農(nóng)藥 (如三氯苯類和甲胺類 )。 去毒作用 經(jīng)微生物作用后變有毒為無毒。 ?14個(gè)脫氯作用最活躍的細(xì)菌：假單孢菌 6個(gè)種，黃單孢菌、歐文氏菌各 4個(gè)種； ?其它細(xì)菌：芽孢桿菌 3個(gè)種，無色桿菌、產(chǎn)氣氣桿菌 (Aerobacteraerogenes)、根癌土壤桿菌(Agrobacterinm tumefaciens)、巴斯德梭菌 (Clostridium pasterianum)和密西