重金属污染与微生物处理常见的重金属污染汞（Hg）污染水俣病事件镉（Cd）污染易感人群骨痛病事件（富山事件）铬（Cr）污染毒胶囊事件铅污染染发剂日常交通砷污染砷中毒，实际上是砷化物，主要是三氧化二砷中毒。三氧化二砷，又名砒霜。纯砒霜，色白，无味，易溶于水，溶解度可高达30%。三氧化二砷，主要会影响神经系统和毛细血管通透性，对皮肤和黏膜有刺激作用。中毒后会出现恶心、呕吐、腹痛、四肢痛性痉挛，最后导致昏迷、抽搐、呼吸麻痹而死亡。如果是慢性中毒，也会导致肝肾损害与多发性周围神经炎，最终可致肺癌、皮肤癌。砷污染的主要来源“人类史上最大的中毒案”定义：重金属污染指由重金属及其化合物造成的环境污染，主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物造成的污染。特征：重金属污染的最根本特征是不能被降解而消除，在自然界净化循环中，只能从一种形态转化为另一种形态，从甲地迁移到乙地，由高浓度变成低浓度。同时，重金属污染易通过食物链而富集，从而对人类健康产生重要影响。目前，重金属污染防治已成为当今环境研究热点之一。传统的处理重金属的物理化学方法很多，如化学沉淀法、离子交换法、电解法、反渗透法、萃取法、活性炭吸附法、膜分离法等。它们各有优点，但不同程度地存在着大、能耗高、操作困难、易产生二次污染等缺点。特别是在处理低含量重金属污染时，其操作费用和原材料成本相对过高。生物处理法微生物对重金属的抗性机制1.生物吸附微生物吸附机理有四种：（2）离子交换机理：微生物利用细胞壁上与重金属离子进行交换，从而使溶液中的重金属离子浓度得以降低。离子交换是褐藻吸附金属离子的主要机制。离子交换主要是细胞表面的羧基，其次是硫酸脂基和氨基在生物吸附中发挥了重要作用。（3）氧化还原机理：有些菌类本身具有氧化还原能力，能改变吸附在其上的重金属离子的价态，使之变成无挥发性和毒性的物质。土壤中还分布着多种可以使铬酸盐和重铬酸盐还原的微生物，如产碱菌属（Alcaligenes）、芽孢杆菌属、棒杆菌属（Corynebaterium）、肠杆菌属、假单胞菌属和微球菌属（Micrococus）等，这些菌能将高毒性的Cr6+还原为低毒性的Cr3+。2.胞外沉淀3.胞内隔绝4.主动运输5.生物转化微生物对重金属的抗性多是由染色体外的质粒或转座子上的抗性基因决定。抗性基因编码金属解毒酶催化高毒性金属转化为低毒形态,其中对微生物汞的转化研究最为清楚。革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中都发现了Hg2+抗性菌株。它们含有一套Hg2+抗性操纵子(mer),可编码重金属解毒酶、编码调节蛋白、周质结合蛋白、细胞膜转移蛋白。不但对重金属解毒,还具有运输及自我调节等一系列功能。重金属降解微生物的应用技术—微生物修复技术还可导致骨质疏松和软化通过液体培养基和菌体内的含量来分析不同菌株对重金属的去除效果。用于难浸提矿石或贫矿中金属的溶出与回收，又称微生物湿法冶金。正常人血液中的汞小于5-10微克/升，尿液中的汞浓度小于20微克/升(4)微生物修复技术受各种环境因素的影响较大,因为微生物活性受温度、氧气、水分、pH等环境条件的变化影响。（3）反应速度快，即吸附和解吸金属的速度快易受害的人群有女性，尤其是准妈妈、嗜好海鲜人士；唇膏中的铋长期被误食入体内会对肝、肾造成伤害。（4）易与水溶液发生两相分离正常人血液中的汞小于5-10微克/升，尿液中的汞浓度小于20微克/升01g干菌体于瓷坩埚中，加5mL浓HN03消化至澄清，定容至10mL的容量瓶，测定其体内Pb,Cd的含量。其实，无铅汽油是指含铅量在0.人们将这种病称为“水俣病”。蓝细菌、真菌和一些藻类可以产生带有负电荷的胞外多糖。微生物对重金属污染土壤的生物修复作用主要是通过微生物对重金属的溶解、转化与固定来实现。2.微生物表面展示技术3.细菌表面展示技术4.酵母表面展示技术5.噬菌体表面展示技术6.植物菌根修复技术微生物修复技术的局限性筛选抗重金属的微生物菌株称取新鲜土样10g，加入到90mL的无菌水中，在室温下振荡30min，制备成土悬液，吸取0.1mL土悬液涂布在Pb浓度为300mg/kg,Cd浓度为200mg/kg及Pb和Cd浓度分别为300mg/kg和200mg/kg的牛肉膏蛋白胨和PDA培养基上，30℃下培养，经过多次划线纯化后，转接到Pb浓度依次为500,700,900,1200,1500mg/kg的培养基上，Cd浓度依次为300,500,600,700,900mg/kg的培养基上，Pb和Cd混合浓度为500和300,700和300,700和500,900和500,900和700,1200和600,1200和900,1500和700,1500和900mg/kg的培养基，多