【正文】 菌 (Corynebacterium michiganense) 各 1個種。 l 真菌 綠色木霉DDT DDD + ( DDE)尖孢鐮刀菌DDT DDD 或 DDE 林丹 (Lindane) (高丙體六六六 )ClClClClClClClClClClClClB. cereusE. coliClo. sporogenes+u具有降解能力的微生物：臘樣芽孢桿菌生孢梭菌 (Clostridium sporogenes)和大腸桿菌 (E. coli)惡 臭假 單孢 (P. putida)菌 的 分解活性最 強 。l 起作用的微生物： 黃桿菌 (Flavobacterium sp. ) 球擬酵母 (Torulopsis sp. ) 硫桿菌 (Thiobacillus sp. ) 木霉 (Trichloderma sp. ) 2,4D (2,4二氯苯氧乙酸 )l 參與降解苯氧乙酸類除草劑的已知微生物216。生 孢 食 纖維 菌屬(Spotooytophaga)216。鏈 霉菌屬 (Streptomyces)216。假 單孢 菌屬 (Pseudomomas)216。無色桿菌屬 (Achromobacter)216。棒桿菌屬 (Corynebaeterium)l 微生物對苯氧乙酸的代謝速率和程度各不相同，除黑曲霉 (Aspergillus niger)只能把羥基引入芳香環(huán)外， 其余的各個種都能完全地或近乎完全地降解苯乙酸，使其失去芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)，并使分子上的氯釋放出來。冶煉和采礦工業(yè)是向環(huán)境中釋放有毒元素的主要污染源。l 污染的重要特征是能轉(zhuǎn)化成各種不同形態(tài)，并通過分散和富集作用而遷移。 2．通過食物鏈的生物擴增作用 有毒元素可以在較高級的營養(yǎng)水平的生物體內(nèi)成千上萬倍地富集，然后通過食物進入人體，在人體某些器官中積累，造成慢性中毒。 二、汞的污染和微生物轉(zhuǎn)化 l 在土壤和水體等自然環(huán)境中，汞的濃度很低，一般不超過 1ppm，但由于它在工業(yè)中被廣泛利用，煤炭，石油等燃料中也含有一定量的汞，同時，它也是某些農(nóng)藥的成份。通過生物對它的富集作用和它的高毒性可以造成嚴重的危害。 Hg+常成二聚體： Hg+Hg+，但其可進行如下的化學歧化作用：Hg+Hg+ Hg2+ + Hg0u主要的汞礦是硫化物， HgS俗稱朱砂；u溶解性極低，在厭氧環(huán)境中一般無變化，通氣條件下 HgS發(fā)生氧化作用，這可能是由于硫桿菌屬的細菌作用，形成了 Hg2+。Hg2+ + NADPH + H+ Hg0 + 2H+ + NADP+l 有些細菌能將 Hg2+轉(zhuǎn)化成甲基汞和二甲基汞，實驗室內(nèi)，芽孢桿菌屬，梭菌屬，分枝桿菌屬和假單孢桿菌屬的細菌，以及曲霉屬、脈孢霉屬 (Neurospora)的真菌和酵母菌都能引起甲基化作用。l甲基汞的毒性比汞 Hg+或 Hg2+大 100倍，神經(jīng)毒素，在水體中較多地富集于魚類和貝類中，人食用了含汞的魚、貝以后，可引起腦細胞的破壞而死亡。 l二甲基汞可揮發(fā)逸入大氣，形成速率低于甲基汞。某些抗藥性質(zhì)粒同時 也具有抗汞和抗砷的基因。l 日本用汞細菌吸收并將含汞廢水中的甲基汞、乙基汞、硝酸汞、乙酸汞和硫酸汞等水溶性化合物成元素汞，然后收集菌體，用活性炭吸收菌體內(nèi)蒸發(fā)的一部分元素汞，另一部分沉淀在反應器的底部的汞可以回收。 利用細菌消除汞污染uChakrabarty把抗汞質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到惡臭假單孢菌中，在含 50~70?g/ml HgCl2的培養(yǎng)液中，該菌仍能生長，并將離子汞轉(zhuǎn)化成 Hg0。 l 砒霜，即三氧化二砷 l 三氧化二砷為白色晶體，微溶于水。l 具揮發(fā)性的三甲基砷也對人體有毒害作用。 l 污染環(huán)境的砷化合物的來源是多方面的：l 農(nóng)藥和染料：亞砷酸鹽和有機砷化物被用作原料，l 一些含磷酸鹽的洗滌劑中也含有少量砷微生物對 砷 的作用l 甲基化： 如土生假絲酵母 (Candidahumicola)、粉紅粘帚霉 (Gliocladium roseum)和青霉能使單甲基砷酸鹽和二甲基砷酸鹽形成三甲基砷。許多微生物能將污水和污泥中的砷轉(zhuǎn)化成三甲基砷。 CH3AsCH3CH3HOAsCH3CH3OHAsCH3CH3HOAsCH3CH3OHOAsOHCH3OAsOHOHOHHOAsOHOHO細菌 細菌 細菌砷酸 亞砷酸 甲基砷酸 二甲基砷酸三甲基砷 二甲基砷O2 O2細菌空氣水土壤沉積物砷的微生物轉(zhuǎn)化第四節(jié) 生物吸附劑與重金屬去除 一、概 述 l 生物吸附：即微生物菌體對重金屬的吸附作用。 l 金屬陽離子可被細胞表面的負電荷位點所吸附。 l 微生物對重金屬的吸附作用取決于兩個方微生物對重金屬的吸附作用取決于兩個方面，一是生物吸附劑本身的特性；另一方面，一是生物吸附劑本身的特性；另一方面是金屬對生物體的親合性。 二、生物吸附的由來l 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。 l Polikarpovz在研究水生生物的放射生態(tài)學時指出：海洋環(huán)境中存在的核材料可通過海洋微生物 “直接從水中吸附 ”而積累，而且上述性質(zhì)與細胞的生命功能無關(guān)。使用死的微生物細胞的優(yōu)點是微生物的培養(yǎng)與應用可以分開進行，以便更好地控制生物吸附劑吸附重金屬離子的。 l 根霉和枯草芽孢桿菌可能是研究得最廣泛的生物吸附劑，有證據(jù)表明這些微生物菌體的離子交換在金屬離子的吸附方面起著重要的作用。 實驗依據(jù)：216。 216。大腸桿菌有羧基，而巨大芽孢桿菌同時具有羧基和磷酸基。 三、生物吸附材料的種類l 重金屬的微生物吸附： 一些微生物如細菌、真菌和藻類對重金屬有很強的吸附作用，微生物菌體是重金屬生物吸附劑的首選材料。 216。 216。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)和組成，細菌細胞壁帶有負電荷使得細菌表面具有陰離子的性質(zhì)。 l 微生物細胞壁的特殊結(jié)構(gòu)，在很大程度上決定著其對金屬的吸附，如細胞壁的多孔結(jié)構(gòu)使活性化學配位體在細胞表面合理排列，使細胞易于和金屬離子結(jié)合。 EPS主要由蛋白質(zhì)和多糖構(gòu)成，其比率大約為 3:1。 l所有細菌的細胞壁都具有共同的特征：含有肽聚糖 。 微生物細胞壁結(jié)合金屬離子的能力不僅與功能基團的數(shù)量、類型和接近方式有關(guān)，而且與細胞壁網(wǎng)絡的孔徑、細胞壁骨架的空隙率有關(guān)，其中細胞壁骨架的空隙率決定沉淀和晶核的形狀和數(shù)量。革蘭陰性細菌的外膜由脂多糖 (LPS)、磷脂和蛋白質(zhì)組成，鎂離子對分子的化學穩(wěn)定性具有重要作用。 216。 真菌細胞壁l 真菌細胞壁主要由各種多糖構(gòu)成，它們經(jīng)常和蛋白質(zhì)、脂和其他物質(zhì) (如色素 )鍵合在一起。 l 幾丁質(zhì)是 N乙酰 D葡萄糖胺的聚合物；纖維素是由 91,4糖苷鍵連接起來的吡喃型葡萄糖的聚合物；非纖維性的葡聚糖是己糖和戊糖，有時是糖醛酸的聚合物。在