天然水中优势菌胞外聚合物及其中主要成分对铅的吸附

闫巧芝，李晴，苗志加，等.深色有隔内生真菌（DSE ）功能和重金属耐性机制研究进展[J].农业环境科学学报,2024,43（2）：242-253.YAN Q Z,LI Q,MIAO Z J,et al.Research progress on function and heavy metal tolerance mechanism of dark septate endophytes （DSE ）[J].Journal of Agro-Environment Science ,2024,43（2）：242-253.深色有隔内生真菌（DSE ）功能和重金属耐性机制研究进展闫巧芝1，李晴1，苗志加1，2*，胡紫如1，李硕阳1，呼庆3，4，张乐1，申雪青1，赵志瑞1，2*（1.河北地质大学水资源与环境学院，石家庄050031；2.河北省高校生态环境地质应用技术研发中心，河北省水资源可持续利用与开发重点实验室，石家庄050031；3.中国科学院雄安创新研究院，河北雄安071899；4.澳大利亚联邦科学与工业组织，澳大利亚肯辛顿6151）Research progress on function and heavy metal tolerance mechanism of dark septate endophytes （DSE ）YAN Qiaozhi 1,LI Qing 1,MIAO Zhijia 1,2*,HU Ziru 1,LI Shuoyang 1,HU Qing 3,4,ZHANG Le 1,SHEN Xueqing 1,ZHAO Zhirui 1,2*（1.College of Water Resources and Environment,Hebei GEO University,Shijiazhuang 050031,China;2.Hebei Center for Ecological and Environmental Geology Research,Hebei Province Collaborative Innovation Center for Sustainable Utilization of Water Resources and Optimization of Industrial Structure,Shijiazhuang 050031,China;3.Xiong′an Innovation Institute,Chinese Academy of Sciences,Xiong ′an 071899,China;monwealth Scientific and Industrial Research Organization （CSIRO ）,Kensington 6151,Australia ）Abstract ：Heavy metal pollution of soil has a long residence time.Recovery of heavy metals and treatment of the polluted soil is difficult.Remediation of heavy metal contaminated soil has attracted much attention.Dark septate endophytes （DSE ）can coexist with a variety of plants and are important role in promoting plant growth,strengthening the tolerance mechanism of plants to heavy metal,and repairing heavy metal contaminated soil.To systematically explain the function of DSE and the mechanism of heavy metal tolerance,structural characteristics and colonization of DSE and their mechanisms of growth promotion of host plants are reviewed,with emphasis on the mechanisms of DSE under heavy metal stress （adsorption and chelation,regulation of gene expression,anti-oxidative stress and compartmentalization ）.In addition,the current applications and prospects of the symbiosis between DSE and plants in the remediation ofheavy metal contaminated soil are summarized.The findings provide a theoretical reference for the remediation of DSE in heavy metal contaminated environments.Keywords ：dark septate endophytes （DSE ）;DSE function;heavy metal tolerance mechanism;plant-microbial synergistic remediation收稿日期：2023-04-23录用日期：2023-07-24作者简介：闫巧芝（1990—），女，河北石家庄人，博士，副教授，从事污染土壤生物修复研究。

2023-2024注册环保工程师之注册环保工程师专业基础必练题总结1、关于水体自净的说法错误的是：A.无氧状态时水体生物自净功能减弱B.水体自净以物理和生物化学过程为主C.物理净化效果受稀释比影响D.水体中存在大量真菌、蓝绿藻，说明水体被污染正确答案：A2、以下不属于环境规划中的环境功能分区的是：A.特殊保护区B.—般保护区C.历史保护区D.重点治理区正确答案：C3、堆肥处理时原料的含水率适宜值不受下列哪个因素的影响？A.颗粒度B.碳氮比C.空隙率D.堆体容重正确答案：B4、阴离子有机高分子絮凝剂对水中胶体颗粒的主要作用机理为：A.压缩双电层B.吸附电中和C.吸附架桥D.网捕卷扫正确答案：C5、规划的环境影响评价公众意见的征求人应为( )。

A.环境影响评价的编制单位B.专项规划的审查机关C.环境保护行政主管部门D.专项规划的编制机关正确答案：D6、用雷利法分析水泵输出功率N与水的重度γ、流量Q、扬程H的关系是N=KγaHbQc，则a，b，c为( )。

A.a=1，b=2，c=3B.a=1，b=1，c=1C.a=2，b=2，c=2D.a=3，b=2，c=1正确答案：B7、污水中有机污染物的去除主要包括初期吸附去除和微生物代谢两个步骤，吸附—再生活性污泥法主要是根据初期吸附去除理论开创的，关于吸附—再生活性污泥法，下列哪项说明是错误的？（ ）A.吸附池接触时间较短，一般在45min左右B.因为再生池仅对回流污泥进行再生，再生时间较短，一般在30min～60minC.吸附—再生法不宜处理溶解性有机物浓度较高的污水D.因为吸附时间短，无法完成硝化过程，吸附—再生法工艺对氨氮没有处理效果正确答案：B8、中国首次确立环境影响评价法律地位的法律文件是( )。

A.1979年《环境保护法(试行)》B.1989年《环境保护法》C.1998年《建设项目环境保护管理条例》D.2002《环境影响评价法》正确答案：B9、下列酶蛋白与辅助因子的论述不正确的是( )。

《活性污泥胞外聚合物吸附重金属效能与机制研究》篇一一、引言随着工业的迅猛发展，重金属污染已成为一个亟待解决的环境问题。

活性污泥法因其处理效果好、运行成本低等优点被广泛运用于城市污水及工业废水的处理中。

其中的活性污泥，不仅由多种微生物构成，还含有大量的胞外聚合物（EPS），这些EPS 在重金属的吸附与去除过程中发挥着重要作用。

本文旨在研究活性污泥胞外聚合物对重金属的吸附效能及机制，为进一步优化污水处理工艺提供理论支持。

二、研究背景及意义活性污泥中的胞外聚合物（EPS）是一种复杂的混合物，主要由多糖、蛋白质、核酸等组成。

EPS具有较高的吸附性能，能够有效地吸附和固定水中的重金属离子。

研究EPS对重金属的吸附效能及机制，不仅有助于深入理解活性污泥的生物化学过程，还能为污水处理工艺的优化提供理论依据，进而提高污水处理效率，减少重金属对环境的危害。

三、研究方法1. 材料准备选用典型的活性污泥样品，通过离心法分离得到EPS。

选择常见的重金属离子如铜、铅、镉等作为研究对象。

2. 实验方法通过批量实验法，在特定条件下，将EPS与不同浓度的重金属离子溶液混合，测定吸附前后溶液中重金属离子的浓度变化，计算EPS对重金属的吸附量及去除率。

同时，利用扫描电镜、红外光谱等手段分析EPS的组成及其对重金属的吸附形态。

四、结果与讨论1. EPS对重金属的吸附效能实验结果显示，EPS对不同种类的重金属离子具有不同程度的吸附效能。

多糖和蛋白质等成分在EPS中起着主要的吸附作用。

随着EPS浓度的增加，其对重金属的吸附量也相应增加。

此外，溶液的pH值、温度、离子强度等因素也会影响EPS对重金属的吸附效能。

2. EPS吸附重金属的机制通过扫描电镜观察发现，EPS表面存在大量的微小孔洞和官能团，这些结构为EPS提供了大量的吸附位点。

红外光谱分析表明，EPS中的官能团如羧基、氨基等能与重金属离子发生配位作用，从而形成稳定的络合物。

此外，静电作用、离子交换等机制也在EPS吸附重金属的过程中发挥了重要作用。

废水生物处理中胞外聚合物(EPS)的研究进展杨敏;胡学伟;宁平;孙蔚青;阮廷中【摘要】胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)在废水生物处理中发挥着重要作用.将近年来国内外对EPS组成成分、结构、理化性质、提取方法等方面的研究进行了归纳,总结了EPS在废水生物处理领域中如膜污染、污泥特性、生物除磷和重金属吸附性能等方面的研究进展.%Extracellular polymeric substances (EPS) plays an important role in biological wastewater treatment. Theresearches in recent years on thecomponents,structure,physical and chemical properties of EPS,both in China andabroad,are reviewed. The research progress of EPS applied to biological wastewater treatment fields,such asmembrane pollution, sludge characteristics, biological dephosphorization and heavy metal adsorption capacities, issummarized.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】6页(P7-12)【关键词】胞外聚合物;膜污染;污泥特性;生物除磷;重金属吸附【作者】杨敏;胡学伟;宁平;孙蔚青;阮廷中【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】X703.3胞外聚合物（EPS）是微生物在一定环境条件下，在其代谢过程中产生的包围在细胞壁外，用于自我保护和相互黏附，并在饥饿环境下为微生物本身提供碳源和能量的一类有机高分子多聚化合物，其相对分子质量分布范围为1×104～3×104〔1〕。

什么是SDG吸附剂
SDG吸附剂是一种高效的吸附材料，是由云南大学博士生杨傲冬博士团队自主
研发的。

SDG吸附剂主要由木质素的主要组成部分——木脂素（SDG）纤维素、卟
啉类物质、杂多糖和木质素衍生物等构成。

SDG吸附剂与一般的吸附剂相比，具
有比表面积大、吸附效率高、吸附速度快、寿命长等优点。

SDG吸附剂的制备方法主要有两种：化学法和生物法。

化学法主要是通过化学
反应合成SDG吸附剂，其中包括硫酸、氯化钠、磷酸等化学试剂。

而生物法是利
用微生物直接产生SDG吸附剂，这种方法更加环保、健康。

SDG吸附剂的优点
1.比表面积大：SDG吸附剂的比表面积达到了1000平方米/克，相比于一般的
吸附材料大约是3倍的。

2.吸附效率高：SDG吸附剂对有机物质有很好的吸附效果，能够有效地吸附水
中的重金属等有害物质。

3.吸附速度快：SDG吸附剂的吸附速度很快，根据实验结果，SDG吸附剂在5
分钟内可以将70%的污染物吸附掉。

4.寿命长：SDG吸附剂的使用寿命长，根据实验结果，SDG吸附剂的使用寿命
可以达到200次以上。

SDG吸附剂的应用领域
1.水处理：SDG吸附剂可以很好地吸附水中的有机物质、重金属等有害物质，
能够有效地提高水质。

2.环保制品：SDG吸附剂还可以用于制造环保材料，如吸附布、吸附纤维等。

3.医疗应用：SDG吸附剂可以用于医疗材料的制备，如吸附绷带、吸附敷料等。

总体来说，SDG吸附剂具有广泛的应用前景，未来随着人们对环境和健康的重视，SDG吸附剂将会成为一种非常有前途的材料。

随着社会经济的发展,资源被大量消耗,环境污染问题日益严峻,其中水体污染问题尤为突出。

水体中的主要污染物包括重金属离子、难降解有机染料、农药、抗生素等。

如何低成本、高效率地处理水体中的污染物已成为近年来的研究热点。

磁性纳米颗粒（MagnetiCNanoPartideS,MNPs）是一种具有超顺磁性的无机纳米材料,包括单相金属（如Fe.Co和Ni）及其合金纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒（如FeQJ以及稀土永磁纳米颗粒等。

磁性纳米颗粒具有小尺寸效应、高比表面积、高表面能和高磁响应等特性,在环境工程、医学工程、工业催化、生物技术、电池材料等领域有着巨大的应用前景,而其在污水处理方面的应用也受到了学者的广泛关注。

但磁性纳米颗粒本身具有易团聚、易氧化等缺陷,因此需对颗粒表面进行功能化改性。

本文对MNPs表面功能化修饰及其在污水处理中的应用进展进行了综述,并在此基础上对该领域未来的研究方向进行了展望。

1磁性纳米吸附材料的表面功能化研究进展单一的磁性纳米颗粒因比表面积大,极易发生团聚,严重影响了其稳定性和分散性,也大幅降低了其性能,因此通过对纳米颗粒表面接枝或包覆功能化物质以改善其性能很有意义。

一方面,能有效阻止磁性纳米颗粒团聚、腐蚀及氧化;另一方面能在一定程度上提高复合材料的吸附性能,能够高效吸附污染水体中的重金属离子、难降解有机污染物、无机污染物等,同时在外部磁场作用下将污染物与水分离,通过脱附手段达到资源循环利用的目的。

磁性纳米颗粒表面的功能化材料主要包括有机功能材料和无机功能材料两种类型。

1.1有机功能材料的表面包覆与修饰对磁性纳米颗粒进行表面功能化修饰的有机化合物主要包括有机小分子基团修饰和有机高分子聚合物包覆两种类型。

有机小分子基团包覆修饰形成的功能化纳米颗粒具有较高的分散性、水溶性及生物相容性等优点,按照官能团的类型可将其分为氨基功能化磁性纳米颗粒、竣基功能化磁性纳米颗粒以及筑基功能化磁性纳米颗粒。

微生物胞外聚合物与废水中有毒污染物相互作用及对生物反应器性能影响一、本文概述本文旨在探讨微生物胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances, EPS）与废水中有毒污染物之间的相互作用及其对生物反应器性能的影响。

胞外聚合物是由微生物在生长和代谢过程中分泌到细胞外的高分子化合物，它们在废水生物处理过程中起着重要作用。

废水中存在的有毒污染物如重金属、有机污染物等，对生物反应器的稳定运行和污染物的有效去除构成挑战。

因此，研究EPS与有毒污染物的相互作用及其对生物反应器性能的影响，对于优化废水生物处理工艺、提高处理效率具有重要的理论和实践意义。

本文首先介绍了EPS的组成、结构和性质，以及废水中有毒污染物的种类和特性。

然后，重点分析了EPS与有毒污染物之间的相互作用机制，包括EPS对有毒污染物的吸附、络合、沉淀等作用，以及有毒污染物对EPS成分和结构的影响。

本文还探讨了EPS与有毒污染物相互作用对生物反应器性能的影响，包括生物反应器的稳定性、污染物去除效率、微生物群落结构等方面的变化。

通过本文的研究，旨在深入理解EPS与有毒污染物在废水生物处理过程中的相互作用机制，揭示其对生物反应器性能的影响规律，为优化废水生物处理工艺、提高处理效率提供理论支持和实践指导。

本文的研究也有助于加深对微生物胞外聚合物在废水处理中作用的认识，为未来的废水处理技术研究提供新的思路和方法。

二、微生物胞外聚合物的产生与特性微生物胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances, EPS）是由微生物在生长代谢过程中分泌到细胞外的高分子物质，主要包括多糖、蛋白质、核酸和脂质等。

这些聚合物在微生物细胞外部形成一层复杂的基质，对微生物的生长、代谢和群落结构产生深远影响。

EPS的产生是一个复杂的生物化学过程，涉及微生物的多种酶和代谢途径。

在废水处理过程中，EPS的生成主要受到底物类型、营养条件、环境pH、温度、氧气供应等因素的影响。

第25卷第1期应用化学Vol.25No.1 2008年1月 CH I N ESE JOURNAL OF APP L I E D CHE M I ST RY Jan.2008研究论文天然水中优势菌胞外聚合物及其中主要成分对铅的吸附苏春彦a,b　康春莉a3　郭　平a　董德明a(a吉林大学环境与资源学院　长春130023;b长春工业大学化学工程学院　长春)摘　要　研究了吉林省长春市南湖天然水环境中生物膜胞外聚合物及由其分离得到的胞外多糖和胞外蛋白对铅的吸附特性,讨论了时间、pH值、其它共存金属离子等对其吸附的影响;初步探讨了胞外多糖和胞外蛋白吸附铅的反应机理。

结果表明,3种吸附剂对铅的吸附量在pH=6时最大,分别为23164、1518和3148mg/g;吸附体系均在6h以后达到吸附平衡;共存金属离子镉对铅的吸附有影响。

胞外聚合物及其中的胞外多糖和胞外蛋白对铅的吸附过程符合Lang muir和Freundlich热力学方程。

胞外聚合物中胞外多糖对铅的吸附所作贡献大于胞外蛋白。

胞外蛋白的胺基、酰胺基,胞外多糖的羟基、酰胺基等是胞外聚合物吸附铅离子过程中起关键作用的化学基团。

关键词　优势菌,胞外聚合物,铅,吸附中图分类号:O652 文献标识码:A 文章编号:100020518(2008)0120001204近年来,关于天然水体生物膜吸附重金属的研究越来越受到人们的重视[1～3]。

生物膜普遍存在于河流、湖泊、湿地环境中岩石、表层沉积物、悬浮颗粒物的表面上,是一种稳定的由微生物细胞及其所分泌的胞外聚合物组成的复杂的微生态系统[4]。

生物膜可以去除废水中含量较低或传统方法不易去除的金属离子,还可以回收一些贵重金属。

胞外聚合物是微生物在特定环境条件下产生的高分子物质,其中有大量阴离子基团,对不同类型金属离子表现出强烈的亲和性[5],是生物膜中能有效吸附重金属离子的关键成分[6],而胞外多糖和胞外蛋白在胞外聚合物中所占比例很大,在一些生物膜中多糖组分可高达胞外物质总量的65%[7]。