真菌生物吸附劑
1 來源。真菌在自然界中分布很廣,土壤、水、空氣和動植物中均有它們的存在。現已記載的真菌約有l2萬種,包括單細胞的酵母菌、小型霉菌和產生子實體的大型真菌,它們中的大多數都應用于工業生產。如生產抗生素的一些青霉菌屬、鏈霉菌屬菌株;生產脂肪酶、檸檬酸、醬油等所產生的各種曲霉廢棄菌絲體;進行類固醇轉化的黑根霉;而酵母則是工業上最重要、應用最廣泛的一類微生物。這些廢棄菌體在多數情況下都被當作廢棄物掩埋或焚燒。試驗研究表明,它們對重金屬有潛在的吸附能力,利用它們來吸附去除污水中的重金屬,可以節約處理費用,達到以廢治廢的目的。
2 細胞壁結構特性。類似于藻類,真菌的細胞壁只是在結構上類似于植物的細胞壁,但在生物化學有區別。雖然纖維素存在于某些真菌中,但許多真菌的細胞壁不含纖維素。幾丁質是許多真菌細胞壁的結構物質,它存在于微纖絲束內,類似于纖維素。其它的葡聚糖,如甘露聚糖、半乳聚糖和氨基葡萄糖可替代幾丁質存在于某些真菌的細胞壁中,真菌的細胞壁通常含80% ~90%的多糖。在重金屬的吸附過程中,起主要作用的是幾丁質和葡聚糖 。
3 真菌對重金屬的吸附。盡管真菌都具有較強的吸附重金屬的能力,但不同的真菌其吸附能力也不同。來自于釀酒廠的廢菌體啤酒酵母,它可以吸附多種重金屬離子和放射性核素,而且水中的一些常見的離子 K+、Na+、Ca2+ 、Mg2+ 及鹽度對吸附的影響很小或不影響。曲霉屬的一些真菌菌株,對多種重金屬和放射性核素的吸附效果也很好。如醬油曲霉對Pb2+和Cd2+的吸附率分別為69.76% 和72.28%,米曲霉為60.64%、81.34%,無花果曲霉對鉛的吸附率可達92.44% ;黑曲霉對Am有較好的吸附選擇性,其吸附率均高達96%,即使溶液中的金、銀高出 Am2 000多倍,對吸附也無明顯影響,在含金屬氰化物的金礦工業廢水中可以通過細胞表面的金屬沉淀而積累金、銀、銅、鐵、鋅 ;無花果曲霉能夠很快地從水溶液中去除U(IV);最大吸附容量423mgU/g生物干重,Fe2+、Fe3+ 、Ca2+、Zn2+的存在對鈾的吸附去除無影響。在脂肪酶生產期間產生的廢棄菌絲體顯示出了良好的銅吸附容量(160~180mg/s干生物量),并且不受競爭離子的影響 J。根霉屬的菌株對大多數的金屬也有良好的吸附效果。根霉進行固定化后,對Cd的最大吸附量為34.5mg/s,為非固定化的一倍。少根根酶不僅對鉛有很高的吸附容量,而且還是一種很有前途的處理核工業的放射性廢水的吸附劑。黑根霉能快速地吸附Ag+、Li+、Pb2+、Cd2+、Ni2+、 Zn2+、Cu2+、Sr2+、Fe2+ 、Fe3+、Al3+ 等金屬離子,其最大吸附容量為140~160mglg干重。醫藥工業廢棄菌體產生的黃青霉菌、龜裂鏈霉菌對鉛也有很好的回收作用。其它的一些真菌,如白腐真菌對鉛的吸附量最大可達l08.4mg/g~圳,吸附率可達95%左右。
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