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生物沉淀法

重金属废水的生物沉淀法(biopredpitation)指的是应用微生物新陈代谢产物 使重金属离子沉淀固定。用硫酸盐复原菌(SRB)处置   重金属废水的生物沉淀法(biopredpitation)指的是应用微生物新陈代谢产物 使重金属离子沉淀固定。用硫酸盐复原菌(SRB)处置重金属废水是近年开展很快 的办法。其原理是应用SRB在厌氧条件下产生的H2S和废水中的重金属反响, 生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。该办法的最大优点是:SRB的培育可用 普通有机废水,因此废水的处置费用低;大多数重金属硫化物溶度积常数很小, 因此重金属的去除率高。 硫酸盐复原菌是一类散布普遍、形态万千、营养类型多样,能应用硫酸盐或者 其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的厌氧菌。常见属有脱硫弧菌属(Desulfovibrio),脱硫肠状菌属(Des“Z/oiowacw^m)等。现有10个属80多种, 最佳生长温度35t:左右,最佳生长pH为6〜8,适合盐度范围1%〜4%,生长环 境电位低于150mV。不同的SBR菌属所需求的碳源不同,最普遍的是应用C3、 C4脂肪酸,如乳酸盐、丙酮酸、苹果酸;此外还能够应用一些挥发性的脂肪酸,如 乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐;醇类,如乙醇、丙醇等。常见的SRB氮源为铵盐。某些 SBR还可以固氮,一些菌种可以应用氨基酸中氨作为氮源,少数菌种能经过异化 复原硝酸盐和亚硝酸盐提供氮。Boopathy别离出一株脱硫弧菌,可以应用硝酸 盐,亚硝酸盐和2,4,6-三硝基苯(TNT)作为氮源和电子受体。 元素硫是构成生物细胞的根本成分之一(生物体内C : N : S=100 : 10 : 1), 自然界中的硫循环是一个重要的地球化学循环,其中各个环节都有微生物参与,SRB在这个体系中起着不可短少的作用。在此体系中,厌氧条件下,SRB异化有 机物时能够以硫酸盐或其他含硫化合物作为电子受体,将其复原为H2S和C02 量的比例为1: 2。 C6 H12 06 +6H20=^ 6C02 + 24[H] 24[H] + 3H2S04 — 12H20 + 3H2S 总的反响式:0^1202+3氏504 —6C02+6H20+3H2S SRB复原硫酸盐主要有以下三个过程: 由于so42_/so32_的氧化复原电位太低而使硫酸不能直接承受电子。在 硫酸腺苷转移酶的作用下以ATP为代价将硫酸激活,所产生的磷酸腺苷硫 酸(APS2-)是一个合适的氧化剂,由于APS2-/AMP2-+SCV-对的氧化复原电 位比S042—/S032_对髙出约420mV。此反响的第二个产物焦磷酸经水解生成二 分子正磷酸,全部反响耗费二分子正磷酸(ATPS042_== APS2-+PPi)。 腺苷酰硫酸复原酶(APS复原酶)催化APS2-复原为亚硫酸,APS酶是—种寡聚铁硫黄素蛋白,含有一分子FAD和12个原子的铁和不稳定硫。 亚硫酸盐的进一步复原是由各种属间特异性的亚硫酸盐复原酶催化的。 已知的三种亚硫酸盐复原酶中都含有各为14个原子的铁和不稳定硫及二分子 siroheme(—种修饰过的原血红素)或其相似物。亚硫酸复原为硫化物可按以下两 种方式停止:由亚硫酸复原酶催化的谐和六电子反响(S()3 2_ + 6e+6 H+ —S2 一 +3H20)和以三硫酸(S3062_)和硫代硫酸为中间产物的三个连续的双电子传送 (3SCV——S3062_—SOs2—— S2—)。此反响除了亚硫酸复原酶外,还需求三硫 酸复原酶和硫代硫酸复原酶参与。 植物整治法 应用植物处置重金属,主要由三局部组成:一是应用金属积聚植物或超积聚椬 物从废水中汲取、沉淀或富集冇毒金属冶金工程;二是应用金属积聚植物或超积聚植物降低 金属活性,从而可减少重金属被淋滤到公开或经过空气载体扩散;三是应用金属积 累植物或超积聚植物将土壤中或水中的重金属萃取出来,富集并搬运到植物根部 可收割局部和植物地上枝条局部。经过收获或移去已积聚和富集了重金属的植物 的枝条,降低土壤或水体中的電金属浓度,到达管理污染、修复环境的目的。在植 物整治技术中能应用的植物有草本棺物、草本植物等。草本植物净化重金属废水 的应用很多,凤眼莲(拉c/i/iorm’a crassipes(Mart. )Solms)是一种常用水生漂浮植 物,它生长快,耐低温又耐高温,能疾速大量地富集废水中Cd2~、Pb2+、Hg2+、 Ni2+、Ag+、Co2+、Sr2+等多种重金属。我国韶关凡口铅锌矿废水香蒲植物净化塘 系统的最新研讨发现,该废水净化系统对铅、锌、铜、镉的去除率分别为93. 98%、 97. 02%、96.87%、96_39%,净化后的废水中重金属含量低于国度排放规范。 草本植物由于处置量大、净化效果好、受气候影响小,也越来越惹起人们的注 意。旱柳Koidz)幼苗在50mg/kg镉污染土壤中生长,冶金工程生物量 未受影响;草本植物对Hg也有一定的消减作用。当年生加拿大杨幼苗在 50mg/kg萊处置土中的消减效率为O. 9%,最高富集浓度为233. 77mg/kg。红树 (.Rhizophora apiculataBlume)植物能将大量的求吸收贮藏在植物体内,求浓度为 lmg/kg时仍未受害。草本植物具有高大的基干、茂密的树叶及兴旺的根系,不与 食物链相连,同时对土壤中镉、汞等有较强的吸收积聚作用,吸人重金属的植物可 作为工业用材及建筑用材,冶金工程到达消减稀释重金属的目的。用植物处置污水的优点 是本钱低,不产生二次污染,能够定向栽培,在治污的同时,还能够美化环境,冶金工程取得—定的经济效益,虽然植物整治法也有一定的局限性,但有显著的优点。此技术有 宽广的前景,也是将来的开展方向。

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