1.1目的及意义

随着工业经济的迅速发展，重金属污染问题也日益严峻。现阶段，国内外对于重金属污染的治理方法的研究越来越新颖，越来越科学化和环境友好化。传统的处置方式主要有两大类：化学法和物理法；其中化学法用的最为频繁，而这一大类里又包括有：离子交换法、化学沉淀法、膜分离法、电解法、氧化还原法和吸附法。由于传统的治理方法存在着费用较高，操作复杂等的不足之处，因而研究者发现了一种新的处理方法：生物吸附法。生物吸附法语传统的吸附方法对比，生物吸附剂的原材料具有种类繁多，获得简单，价格便宜，操作方便，选择性强，能重复利用，吸附性能高效等优点，是一种有着巨大经济效益的治理技术。

本课题旨在探究以微生物作为生物吸附剂对于吸附重金属（主要是六价铬）的吸附效力，研究不同条件（pH、温度、添加量、时间）下的吸附能力。

1.2国内外研究现状

生物吸附剂一般是指具备选择性吸附分离能力的生物体及其衍生物，最早被用于水溶液体系中重金属等无机物的分离。自 Ruchhof^[]用生物吸附法(活性污泥)去除废水中的Pu²³⁹后，引起了国内外学者的关注，他们开始研究这种新型的吸附剂，并将其应用于人们的生活中。目前，根据生物吸附剂的来源可以分为五类: 藻类生物吸附剂、真菌生物吸附剂、细菌生物吸附剂、农林废弃物生物吸附剂、复合型生物吸附剂。

（1）藻类生物吸附剂：藻类的细胞壁结构一般是网状的，由纤维素的微纤丝组成，含有大量的多糖物质，而且细胞内含有大量的多磷酸体，这为其成为吸附剂提供了必要条件。藻类生物吸附剂分为两类^[]:活性藻类和非活性藻类生物吸附剂。

（2）真菌生物吸附剂：真菌细胞的细胞壁构造复杂，主要含有甲壳素及多糖物质。在吸附进程中葡聚糖和几丁质发挥着重要作用，它们所含的羧基和酰胺基为吸附提供了活性吸附位点。而用真菌做成的生物吸附剂对 Cu² 、Hg² 、Cd² 、U³ 、Zn² 等离子吸附能力较强，其中相关霉菌和酵母菌的研究最多。王晓彧^[]发表的啤酒酵母菌和黑曲菌对铀的吸附研究，表明了在最佳吸附条件下，黑曲菌对铀的最大的吸附量为 12.5mg/g， 活性啤酒酵母菌对铀的最高去除率为 78.6%，灭活啤酒酵母菌对铀的最大去除率为87%。

（3）细菌生物吸附剂：细菌主要分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类。革兰氏阳性菌的细胞壁比较厚，含有大量的肽聚糖和磷壁酸，磷壁酸携带负电荷，因而菌体带负电，易于阳离子相结合。革兰氏阴性菌细胞壁 中肽聚糖成分较少，不含磷壁酸，含有大量的酯类^[]。经大量的研究表明，细菌对大多数金属阳离子有吸附效果，如对 Zn² 、Cd² 、Al³ 、Cu² 等金属离子吸附能力较强，但不同细菌对不同离子的吸附效果也有所差异。李丹丹^[]研究了耐低温抗铅细菌 I₃ 分别对铅离子，镉离子，铬离子，铜离子及锌离子的抗性强弱，结果表明耐低温抗铅细菌对铅离子抗性最高，镉离子最低。虽然对不同金属离子的抗性不同，但总体的去除率还是挺高的。

（4）农林废弃物生物吸附剂 ：农林废弃物是一种生物质资源，经研究发现，由于农弃物中含有纤维素、半纤维素和不同的官能团(醇、醛、酮、羧基、醚、酚)，这些成分对金属元素的结合具有很高的亲和力，使得其本身对水中的重金属离子的吸附性能更强。刘小燕^[]将玉米芯改性后作为吸附剂，吸附溶液中的铀离子，结果显示，吸附率最大为93.54%。

（5)复合型生物吸附剂：复合型生物吸附剂是一种新型吸附剂。有时用单一的某一种物质做吸附剂，在工业的使用过程中存在许多缺陷，如用某些农林废弃物吸附剂，在实际的应用中，它会出现吸附容量小，去除率不高，易漂浮等缺点;而复合后，吸附性能会有所提高。例如:冀泽华^[]将耐性真菌和农林废弃物复合成一种吸附剂，他将废弃的栗米糠和花生壳与米曲霉复合培养，制备了栗米糠-米曲霉复合吸附剂和花生壳-米曲霉复合吸附剂，研究了不同吸附剂对同种离子及同种吸附剂对不同种离子的吸附结果比较。结 果显示，复合后的吸附剂比复合前单一的吸附剂吸附效果好，如复合前的花生壳对Pb² 的去除率只有49.81%，和米曲霉复合后的吸附剂对 Pb² 的去除 率可达到 87.42%。用复合后的吸附剂分别对Pb² 、Cd² 、Zn² 、Cu² 进行吸附，结果显示，对Pb² 的去除成效最佳，其他离子的去除率偏低，说明吸附剂对不同离子的吸附率是有差异的。