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环!!境!!科!!学
)’ 卷
微生物修复是利用微生物$ 如细菌( 真菌( 放线 菌和原生动物的生命代谢活动富集( 分解或清除生 长介质中的污染物B 近年来$微生物修复技术因其环 境友好性和低投入等优点得到迅速发展$ 大量高效 降解菌株被筛选和研究$ 这给生物修复技术进行污 染修复带来了活力与希望B 本文回顾了近年来砷污染土壤和水体的微生物 修复研究$对微生物修复砷污染的机制进行总结并 对今后的研究方向进行预测B <Q微生物修复砷污染的作用机制 微生物是自然界中形体微小( 单细胞或个体结 构简单的多细胞(甚至无细胞结构的低等生物的通 作为土壤中重要的活性胶体组分 $微生物数量众 称B 多$比表面积大$ 带电荷多$ 且代谢旺盛’ 同时$ 土壤 中的微生物与重金属" 砷 # 间存在吸收和富集( 溶解 和沉淀(氧化和还原等作用的动态平衡 ) ") a"** $ 这对 重金属包括砷的化学行为和生物有效性都会产生深 刻的影响B <R <Q微生物对砷的专性吸附 存在于微生物表面的多种极性官能团能够通过 与重金属$包括砷离子发生定量化合反应 " 如离子 交换(配位结合或络合等 # 而达到固定重金属的目 的B如 微 生 物 细 胞 壁 表 面 的.6 0 0 \ (., \ ’(
!!砷在地壳中含量占第 ’( 位$是普遍存在的一种 非金属元素B 砷主要以硫化物的形式存在$ 如雄黄 "3 M M @ 3 M 5# 等 F 5 F # (雌黄 " 3 ’ 5 ) # ( 砷黄铁矿 " =
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* ((( 多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁 ) $* B 印 度(孟加拉国( 澳大利亚( 南美( 日本( 中国等国家上 亿人长期面临饮用高砷水的危险 ) &$#* B 砷污染影响人民身体健康的同时$也给国家经济 带来了巨大的损失B 按 "##* 年的 Z W V和人均收入计 算$ 中 国 砷 污 染 区 的 国 家 经 济 损 失 为 "&" 元O "人 1 C # b" $个人经济损失为 "%F 元 O "人 1 C # b")"(* B ’((& 年 % 月发现的云南阳宗海砷污染事件$在短短的 几个月中给国家带来了几十亿元的经济损失)""* B 砷污染土壤和水体的修复一直受到众多研究者 的关注$目前$传统的物理修复和化学修复技术已取 得一定成效$并形成了部分成熟的工艺流程B 对于砷 污染土壤的修复传统方法主要采用固定技术 $ 而对 水体则主要采用膜分离(离子交换(凝聚沉淀等方法 去除砷$这些方法工程量大( 投资费用高$ 同时还可 能导致二次污染 ) "’* B
B 因
其特殊的类金属性和韧性 ) ’* $ 砷主要用于与铜( 铅 及其他金属形成合金B 此外$砷的化合物还广泛用于 制造防腐剂(染料(农药和医药等B 随着社会经济和工业的发展$全球许多国家面临 严重的砷污染威胁$砷污染已成为人们普遍关注的环 境污染问题之一B 据统计$在美国国家环保局超级基 金计划的污染场地中$ 有 F"m 的污染场地存在砷污 染问题))* B 在澳大利亚$共有超过 "( ((( 多个土壤砷 在印巴次大陆的孟加拉国$以含砷地下 污染场地)F* B 水浇灌 的 水 稻 田 中 土 壤 平 均 砷 含 量 高 达 "(" G U O
收稿日期#’("(E ()E ’$ ’修订日期#’("(E (&E "’ 基金项目#农业部农业公益性行业科研专项 " ’((&()()F # ’ 国家高技 术研究发展计划" &%) # 项目" ’(($3 3 (%[ ))’ # 作者简介#吴佳" "#&$ a # $ 女$ 硕士$ 主要研究方向为环境污染生物 E G C A ; !P >H A C ’((&KP @ QG C A ; B :g C >B @ ?>B L 8 修复$+ E G C A ; ! J G H H A C 8?C 8K< C :7 7 B L 7 G B L 8’ M 9 >K $ 通讯 联 系 人$ + G C A ; B :g C >B @ ?>B L 8
中图分类号!_ "$’!文献标识码!3 !文章编号!(’*(E ))(" " ’("" # ()E (&"$E (&
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砷污染微生物修复的进展研究
吴佳$谢明吉 $ $杨倩$涂书新 $
" 华中农业大学资源与环境学院 $武汉!F)(($( # 摘要!随着工业的快速发展$砷污染成为全世界尤其是发展中国家面临的主要环境问题之一 B 微生物修复是砷污染修复的重 要技术$本文在微生物对砷的专性吸附 $微生物对砷的形态转化及含砷化合物的降解和挥发 $微生物E 根系互作对土壤砷污染 文章还对微生物砷污染修复进行了 的影响$及微生物砷修复的分子生物学等 F 个方面阐述了微生物砷修复机制的研究进展 B 展望$并讨论了进一步研究的问题和领域 B 关键词!砷污染’土壤’水体’微生物修复’机制
)b .V 0 F (. 5\等基团都是结合重金属离子的重要
) ’( * 分别为 "&‘ %F G U O U 和 $%‘ #" G U O U B