光合细菌处理重金属废水的研究进展_贾培

光合细菌处理重金属废水的研究进展贾培，邓旭（深圳大学生态环境研究所，深圳大学生命科学学院，广东深圳518060）［摘要］光合细菌以其无毒、繁殖快、易人工培养、适应能力强且对环境不产生二次污染等优点而在水污染治理中受到重视。阐明了光合细菌富集重金属的生理生化基础，综述了近年来国内外在利用光合细菌治理重金属污染方面的研究进展，包括光合细菌对重金属的抗性、光合细菌对不同重金属离子的富集性能以及多种环境因素的影响，最后对光合细菌用于重金属废水处理的前景进行了展望。［关键词］光合细菌；重金属；废水；生物富集［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2011）01-0013-05ProgressintheapplicationofphotosyntheticbacteriatothetreatmentofheavymetalwastewaterJiaPei，DengXu（InstituteofEco-environmentalScience，SchoolofLifeScience，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，China）Abstracts：Photosyntheticbacteriahavebeenpaidmoreandmoreattentiontotheapplicationinwastewatertreatmentduetoitsnon-toxicity，quickbreeding，easyartificialcultivationandnosecondarypollutionproducing.Thephysiologicalandbiochemicalbasisofbioaccumulationheavymetalwithphotosyntheticbacteriaisintroduced，andtheapplicationofphotosyntheticbacteriatothetreatmentofheavymetalwastewaterinrecentyearsisreviewed.Furthermore，theresistanceandbioaccumulationcapacityofphotosyntheticbacteriatodifferentheavymetalions，andtheeffectsofenvironmentalfactorsonbioaccumulationperformancearediscussed.Attheend，theprospectofbiotreatmentofheavymetalwastewaterbyphotosyntheticbacteriaisforecast.Keywords：photosyntheticbacteria；heavymetal；wastewater；bioaccumulation治理重金属废水的研究表明〔1〕，传统的方法如化学沉淀、电化学处理等对于低质量浓度范围（1~10mg/L）的重金属废水处理效果不佳，这些方法在治理的同时产生大量有毒污泥，造成二次污染。而离子交换、膜分离法以及活性炭吸附等方法在处理低浓度重金属离子废水时费用昂贵，故上述方法都不适于大规模低浓度重金属废水的处理。近年来，生物吸附法在控制和治理重金属污染方面受到普遍关注。该法可以将重金属离子选择性去除，具有节能、处理效率高、操作pH和温度范围宽、易于分离回收所吸附重金属等特点，是一种行之有效的处理方法。光合细菌在废水处理中的应用始于1960年，但大多数研究者都是利用光合细菌处理有机废水，在重金属废水治理方面的研究还相对较少，更缺乏系统全面的综述文献。考虑到光合细菌是一种自养生物，能在寡营养的环境下生长，因此利用光合细菌治理营养条件较为缺乏的重金属废水对于实现重金属废水生物处理过程的连续化无疑是一种不错的选择。笔者对目前国内外利用光合细菌处理重金属废水方面的研究进行了较为系统的综述，为这一领域研究的深入开展提供参考。1光合细菌富集重金属的生理生化基础微生物对重金属的选择性富集以及富集效率很大程度上由细胞壁的性质来决定。光合细菌为革兰氏阴性菌，其细胞壁主要由肽聚糖、蛋白质和脂类组成，这些组分中可以与金属离子相结合的主要官能团包括羧基、磷酰基、羟基、硫酸酯基、氨基和酰胺基等，其中氮、氧、硫等原子都可以提供孤对电子与金[基金项目]国家自然科学基金项目（51078234）第31卷第1期2011年1月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．1Jan．，201113属离子配位络合。如蓝细菌〔2〕既具有较强的吸附小颗粒和金属离子的能力，还可以通过胞外多糖络合金属离子，降低重金属离子对菌体本身的毒害。蓝细