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碳中和视角下环保产业的发展研究
Research on the Development of Environmental Protection Industry from the Perspective of Carbon Neutrality

酸盐的吸附能力。生物富集又称生物积累，其不同于生物吸附，它是一个主动运
输过程，需要能量与呼吸作用才能完成，因此，只发生在活细胞中。此外，富集
作用还需要通过多种金属运送机制，如脂类过度氧化、载体协助与离子泵等来增

加微生物体内的金属含量。由于细胞膜的通透性，会使金属阳离子进一步暴露在
细胞内的金属阳离子结合位点，进而增加细胞的富集能力。Rani 等在原位研究中
发现，菌株 P.putida62BN 能显著降低植物与土壤中 Cd 的含量，并通过透射电子
显微镜看到 P.putida62BN 细胞内积累了大量的 Cd。

（二）生物转化作用
微生物转化作用主要包括氧化还原、甲基化 / 去甲基化以及配位络合等，通
过这些作用改变重金属离子的毒性、溶解性以及迁移性，将其转化为低毒态或

无毒态，从而降低重金属的毒性。如一些嗜酸菌通过自身的代谢活动使高毒性
的 Cr6+ 转化为低毒性的 Cr3+，从而降低铬离子的毒性，某些微生物能把难溶的
Pu4+ 还原成可溶性的 Pu3+，把 Hg2+ 还原成具有挥发性的 Hg、将 Mn4+ 还原为
Mn2+、把难溶性的 Fe3+ 还原成 Fe2+ 等。Beolchini 等研究发现，接种铁还原菌
与铁硫氧化细菌后，Cd、Cu、Hg 与 Zn 的移动性显著提高，达到 90% 以上。这

种效果归咎于微生物氧化与还原的耦合协同代谢过程。Prakash 等通过电子显微
4+
镜发现，菌株 D.tsuru hatensisAR 7 可以通过胞内积累或细胞膜吸附 Se 转化为
0
Se 。Oves 等研究发现，向受重金属污染的土壤中施加铜绿假单胞杆菌菌剂，能
使鹰嘴豆的种子、芽、根对 Cr 的吸收分别降低 40%,38%,36%。Govarthanan 等
研究发现，从尾矿库原位分离出的芽孢杆菌（Bacillussp.KK1）能将高毒性的 Pb
（NO3）转化为低毒态的 PbS 以及在常态下无毒的 PbCO3 或 PbSiO3，并将可交
换态的 Pb 降低 34%。
（三）生物溶解与沉淀

微生物溶解与沉淀作用是通过各种代谢活动直接或间接地进行的。在土壤环
境中，微生物能够利用土壤中丰富的营养物质与能源生长代谢出多种低分子量的
有机酸（如氨基酸、甲酸、柠檬酸、草酸等），这些低分子有机酸能与含重金属

的矿物及土壤重金属化合物发生一系列反应以加速土壤中重金属的溶解与络合。
Lu 等发现，pH 值为 4.0 时，Pb2+ 极易与氢氧化铁形成沉淀，其效果是同等条件
下吸附作用的好几倍。Jeong 等研究了巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）对污
染土壤中 Cd 的生物利用度和植物提取能力，结果表明，在 Cd 污染土壤中接种

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