微生物与植物协同作用共同修复受到重金属污染的大面积土壤/水体，被认为是目前最具潜力的绿色修复技术，是当前环境领域和工程领域关注的热点问题。

对于有毒有害重金属污染的生物修复，大规模工业应用的实例报道还很少，目前，环境生物修复技术往往定位于物理化学治理技术的补充技术。

目前，利用活体生物的环境生物修复技术，其工程应用实例有 (Fomina and Gadd 2014)：

▷ 传统活性污泥法

▷ 膜生物反应器

▷ 厌氧消化

▷ 人工芦苇床和/或（人工）湿地

▷ 土壤及水的环境修复

▷ 植物修复

▷ 生物浸出（采矿）

生物吸附技术是环境生物修复技术的一种，利用细菌、真菌、藻类等生物体细胞或其衍生物治理重金属污染，一直受到关注。上世纪40年代，人们就发现了生物体（如活性污泥）具有吸附放射性核素（如Pu）的特性。生物吸附是一种普遍存在的客观现象。重金属离子吸附到生物体细胞表面，是重金属离子-生物体细胞相互作用的第一个步骤。

无论在天然水体环境、土壤环境、地下水环境，还是废水处理中，都涉及到各种微生物参与污染物的迁移转化过程。微生物细胞，作为一种广义的颗粒物，在微界面过程进行着各种物理化学甚至生化反应以及迁移转化过程，从而完成环境生物净化功能。

水体颗粒物（包括微生物细胞）的界面过程，微界面形态的赋存形态结构的认识，是环境问题中的前沿和热点问题。但是，由于水体颗粒物组成的以及微界面过程的复杂性，人们对此仍缺乏明确而深入的认识。

重金属污染环境的生物修复技术中，一个核心问题是生物体细胞与重金属离子的相互作用机制，目前的理解还很有限，限制了环境生物修复技术的发展和应用。研究重金属离子与微生物的相互作用特性及机理，对于有效应用生物技术处理重金属废水以及生物修复受重金属污染的水体和土壤环境等，具有重要的理论价值和现实意义。

金属/核素-微生物相互作用  生物体对外界环境物质（如重金属、放射性核素、有机污染物）的吸附/积累或生物吸附行为，是自然界以及人工构筑物中普遍存在的一种现象。该图显示了生物吸附在重金属-微生物相互作用中所处的位置，以及人们可以利用活细胞的某些过程开展污染治理、环境修复。

由于生物机制的复杂性，开展环境生物修复技术治理重金属污染，需要从重金属废水治理的共性问题着手，综合利用多种现代仪器分析技术、微生物学、分子生物学、材料学、物理化学、高分子化学、数学等多学科（交叉学科）知识，探索微观层次上微生物细胞与重金属之间的相互作用机制，为环境生物修复技术的应用以及重金属污染治理技术的创新，提供坚实的理论基础和科学依据。

本文由刘四旦摘编自王建龙、陈灿著《重金属生物吸附》一书。

《重金属生物吸附》是一本关于重金属生物吸附基础及应用方面的研究成果专著，是作者十多年研究工作的系统总结与提升，引用了作者指导的硕士研究生、博士研究生的学位论文及博士后的出站报告。本书全面、深入地论述了重金属与生物材料之间的相互作用特性及机理，以及生物吸附在重金属废水处理中的应用。全书共8章，主要内容包括重金属及其污染、生物吸附基础、生物吸附剂及其改性与再生、生物吸附影响因素、生物吸附机理、生物吸附过程模拟以及重金属废水的生物处理等。本书理论与应用并重，内容丰富、新颖，实用性强。

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