丝瓜络固定生物氧化锰吸附重金属离子
2021-05-25孟佑婷
农业环境科学学报 2021年4期
关键词:模型
孟佑婷
(1.北京市科学技术研究院北京市辐射中心,北京100875;2.北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室,北京100875)
重金属是威胁生态环境安全和人类健康的重要污染物,其污染修复有多种方法,包括物理、化学和生物方法。生物吸附是一种环境友好型的修复技术,尤其是通过固定化微生物和纳米材料吸附溶液中的重金属离子受到越来越多的重视[1]。丝瓜络(Loo⁃fah sponge),又名丝瓜网、瓜络、丝瓜瓤,是葫芦科植物丝瓜干燥成熟果实的维管束,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,具有独特的多级孔隙结构和优良的机械强度[2]。丝瓜络作为固定化基质具有价格低廉、生物相容性好和环境友好等特点,目前多用于固定细菌、真菌和藻类制备复合吸附剂,吸附重金属和有机物[3-8]。
氧化锰是环境中重要的吸附剂、催化剂和氧化剂[9]。多种细菌[9-11]和真菌[12]均可以通过直接或间接作用形成生物氧化锰(Biogenic manganese oxides,BMOs)。锰生物氧化速率比化学氧化速率高几个数量级[13],因此推测环境中氧化锰的形成主要是微生物驱动的[14]。微生物主要通过多铜氧化酶[10,15]、漆酶[16]和动物血红素过氧化物酶[17]等催化锰的氧化,形成无定型态的BMOs 纳米微粒。BMOs 普遍比化学氧化锰的比表面积大[9],对重金属和放射性核素有良好的吸附[18-22]和氧化作用[23]。在实际应用中,游离氧化锰颗粒吸附重金属离子时存在回收和重复利用困难等问题。有文献报道了将化学氧化锰固定于生物炭[21,24]和沸石[25]来吸附重金属离子,但将BMOs 固定于丝瓜络并用于重金属离子吸附鲜有报道。……
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