第一章 自然水体生物膜主要组分吸附铅、镉的研究
1.1 自然水体生物膜及其在环境中的作用
自然水体生物膜存在于河流、湖泊、湿地环境中岩石、表层沉积物表面上,并由地球上不同种类的微生物组成(Headley等,1998)。从环境微生物角度看,生物膜被定义为一种活跃地生长发育着的单一或混合的微生物群体,其不可逆地附着到一种活性的或非活性的表面,且在自然水环境中,绝大部分矿物颗粒表面覆盖着有机外壳,这些有机外壳由腐殖酸物质和生物膜组成,它们将强烈地改变矿物颗粒的吸附行为,这种表面吸附作用在水环境污染物的迁移转化过程中起着决定性作用(Rutter,1968;Flemming,1995;van Loosdrecht等,1995;Walker,1995;Fuchs和Wilhelmi,1996;White,1996;Schorer等,1997;Rao等,1997;Farag等,1998;O’Toole等,2000;Watnick和Kolter,2000;Lawrence等,2001;Templeton等,2001)。从环境化学角度看,自然水体生物膜主要是由金属氧化物(铁、锰和铝氧化物等)、有机质和少量矿物质等组成,其中,金属氧化物在影响重金属于固相吸附的相对作用不容忽视(Nelson等,1999;Dong等,2000)。
在自然水体中,生物膜是一个开放的动力学系统,生物膜的形成及其组分处于动态的变化中——水环境中的各种成分在生物膜上发生着合成、聚结、转化、降解等作用,从而成为生物膜的一部分,还会随着生物膜的脱落重新进入水相中,成为潜在的二次污染源(Nelson等,l996;Motoyuki,1997)。因此,研究自然水体生物膜及其在环境中的作用,对于人们深入了解水环境中有毒污染物迁移转化过程中化学行为和自净机制,认识生物膜的环境危害作用,探索应用生物膜技术去除水环境中的有毒污染物,以及对水环境化学的发展都将具有重要的理论和实践意义。
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