胞外聚合物去除废水中污染物的机理探讨

钱勇兴，李中坚，杨彬，张兴旺，雷乐成

（浙江大学工业生态与环境研究所，浙江杭州310027）



胞外聚合物去除废水中污染物的机理探讨

钱勇兴，李中坚，杨彬，张兴旺，雷乐成

（浙江大学工业生态与环境研究所，浙江杭州310027）

胞外聚合物（EPS）作为一种新兴的生物吸附剂，在废水处理中起着越来越重要的作用。由于其与细菌表面含有许多类似的物质及官能团，因此在吸附污染物性能方面与细菌相同甚至比细菌要好。介绍了EPS的组成成分、分类以及提取方法，并在此基础上论述了EPS吸附去除不同类型污染物时的吸附作用机理。阐明了EPS中不同组分及官能团在去除污染物时所起的作用，并对EPS作为生物吸附剂吸附污染废水这一技术进行了展望。

胞外聚合物；生物吸附；废水处理

胞外聚合物（EPS）一般是指由微生物（主要是细菌）产生的，在其表面或周围附着的代谢物或自溶物。EPS是一种多聚物，通常由蛋白质、多糖和少量核酸等物质组成，其不仅能保护微生物细胞，还能在缺少食物的条件下为微生物生存提供所需的物质〔1〕。EPS是近二十几年来较为热门的研究课题之一，截止2014年底，关于EPS的发表文章数呈逐年线性增长趋势。

目前对EPS的研究主要集中在：（1）对胞外聚合物的组成、生理功能、提取方法及表征手段的探讨，以期在不破坏细胞结构的前提下达到EPS的最大提取；（2）对胞外聚合物对于污泥性能的影响研究，包括污泥的絮凝性能、沉降性能以及脱水性能的研究；（3）对胞外聚合物在生物膜结垢中的影响机制探讨；（4）对胞外聚合物对废水中不同类型污染物的去除研究。

笔者主要是针对胞外聚合物对污染物具有良好的吸附性能这一特点，综述了胞外聚合物在吸附去除不同种类污染物时的吸附作用机理。

1　胞外聚合物的作用、分类及提取方法归纳

众所周知，胞外聚合物作为微生物与环境接触的最直接桥梁，它的存在对微生物本身以及在废水处理过程中的影响都是不容忽视的。特别是在用微生物这一方法来处理废水时，胞外聚合物的作用就显得尤为重要——它直接关系到污泥的沉降性能、絮凝性能，并能在膜处理系统中对膜产生污染，形成膜结垢，从而使膜处理系统由于膜孔堵塞而减小膜通量，严重时甚至可以使膜处理系统瘫痪。同时，由于胞外聚合物含有较为丰富的官能团（如羟基、羧基、氨基等），在吸附去除污染物方面也有较为重要的作用。

按照与微生物表面的结合方式，EPS可分为松散附着型EPS（LB-EPS）和紧密附着型EPS（TB-EPS）〔3〕。两者之间的组成成分相差不大，但各组分的含量有较为明显的差别，因此它们在废水处理中所起到的作用也不尽相同。但研究者对于LB-EPS及TB-EPS在絮凝、脱水性能及吸附去除污染物的贡献量方面存在着较大的分歧。因此，该领域仍需要大量深层次的研究。与此同时，不同研究者之间所用的微生物种类不同，以及提取EPS的方法不同，也严重影响了研究者之间工作成果的比对，这也是上述研究者之间存在分歧的主要原因之一。

表1列举了一些常见的EPS提取方法（并不齐全，同时不同方法之间的组合并没有列出）。

表1　胞外聚合物的提取方法

从表1可以看出，EPS的提取方法至今还没有公认的标准方法，且各种提取方法均具有广谱性，可以适用于不同类型的污泥及纯菌的EPS提取。其提取方法主要分为物理法和化学法，以及这两种分类方法之间的不同组合。通常化学法提取的EPS比物理法提取的要多，但是化学试剂本身会污染EPS，同时也会改变EPS的性质，影响EPS组成成分的测定。用不同的物理法提取的EPS，虽然生化成分相近（蛋白质和多糖是主要组成成分），但其性质却有所差别〔11〕。戚韩英〔12〕在研究了多种EPS提取方法后，认为加热法不仅适用于不同结构污泥EPS的有效提取，同时所提取的EPS成分丰富，且成分含量也较高，是一种较为理想的污泥EPS提取法。尽管提取方法较多，但EPS提取方法的选择原则却较为一致，都是在不破坏细胞的前提下尽可能多地提取胞外聚合物。验证是否破坏细胞的方式是检测EPS中的DNA含量，但最为准确的还是测定EPS中2-酮基-3-脱氧辛酮酸铵盐（一种细胞膜的组成物质）的含量〔13〕。

2　胞外聚合物去除废水中污染物的机理

2.1金属污染废水

金属污染废水由于具有排放量大以及危害大的特点，越来越受到人们的关注。吸附法是去除废水中金属离子的主要方法之一，同时用生物质作为吸附剂（胞外聚合物）来吸附金属废水，由于其成本低、效率高而备受研究者的青睐。

XuefeiSun等〔8〕将从好氧颗粒污泥中提取的EPS用于吸附污水中金属阳离子Zn2+和Co2+，并用X射线光电子能谱分析（XPS）和红外光谱（FTIR）等手段对吸附剂进行了表征。结果表明，TB-EPS与LBEPS对金属阳离子的吸附都符合Langmuir等温吸附模型。与TB-EPS相比，LB-EPS中蛋白质和多糖的含量都要小，但其吸附金属离子的能力却更强。这主要是由于LB-EPS吸附金属离子不仅具有螯合吸附作用，而且还具有絮凝吸附作用。同时，研究还发现，两种金属离子之间还存在着对EPS上吸附位的竞争吸附。

关于金属离子之间的竞争吸附，在其他的研究中有更深入的探讨。如Yurong Yin等〔6〕提取了烟曲霉的胞外聚合物，并将其用于吸附金属离子的实验研究，探讨了多种因素对吸附的影响。结果表明，pH、EPS浓度、金属离子起始浓度、NaCl浓度和共存离子对EPS吸附金属离子都有影响。研究还发现，EPS对不同金属离子的吸附顺序为Cu2+＞Pb2+＞Cd2+。同时进行FTIR和扫描电镜元素分析仪（EDX）表征手段分析，从一定程度上验证了EPS吸附金属的机理。FTIR分析表明，EPS中对吸附金属离子起作用的是羧基、羟基、氨基及磷酸基等官能团，而EDX分析则表明EPS吸附过程中存在着离子交换机制，与未吸附金属的EPS相比，吸附了金属离子的EPS中Ca2+和Mg2+的含量明显减少。

S.Comte等〔11〕在用阳离子交换树脂从厌氧颗粒污泥中提取EPS并吸附金属离子Pb2+和Cd2+时，发现了除离子交换外的其他吸附机制。交换所提供的质子与金属离子的物质的量比表明，EPS吸附金属离子除了离子交换外还存在着其他机制。通过扫描电镜-能量色散X-射线能谱法相结合的方法（SEMEDS）进行分析，结果表明，EPS中的有机部分和以颗粒形式存在的无机部分，如Al和Fe的氧化物及其磷酸盐等都对EPS吸附重金属起作用。

S.Comte等〔14〕还在另一篇文章中指出，在吸附金属离子时，EPS中含有的多糖起主要的作用，吸附机理主要是质子（离子）交换。在吸附Cu2+时，还有静电吸附作用和沉积作用存在。同时也指出，无论是何种EPS，在吸附金属时，其吸附顺序都是Cu2+> Pb2+>Ni2+>Cd2+。但Guoping Sheng等〔15〕则认为蛋白质及类腐殖酸的作用要大于多糖，他们在用荧光光谱（EEM）、等温滴定量热法（ITC）、FITR以及X射线吸收精细结构光谱（XAFS）等手段探讨金属Cu2+与EPS的结合机理时，发现EPS表面的带负电的官能团能与金属进行结合，从而增加EPS的结构紊乱度，Cu2+不是简单地与溶液分离，而是吸附到了EPS上，同时表明羧基在此过程中起到了较大的作用。EPS中与Cu2+进行吸附的物质主要是其中的蛋白质及类腐殖酸。

一般认为，EPS与金属离子的吸附机理主要有以下几种类型，且在大多数情况下是几种机制共同作用的结果，如图1所示〔16〕。

图1　金属离子与EPS的作用机制

（1）离子交换。是解释金属与EPS之间吸附的比较常见的机理。该机理表明，金属离子形态以及EPS上许多官能团的吸附特性都与pH直接相关。一般而言，pH较高时，溶液中的质子较少，由于质子会与金属离子发生竞争吸附，因此pH较高时有利于金属离子吸附在EPS上。除了质子，其他离子也对离子交换产生影响，如Na+、Ca2+等。但该机理不能完全解释金属离子在EPS上的吸附。该吸附机理可以用如EDX、FTIR等测试方法分析。

（2）螯合作用（包括静电吸附作用）。EPS中的许多官能团在不同的pH条件下，表现出不同的带电性质。一般在中性与碱性条件下，带负电荷的官能团较多，因此可以通过静电及共价键方式对溶液中的金属离子进行螯合，达到吸附去除污染物的目的。该吸附机理可以用如极谱滴定法〔17〕、荧光光谱（EEM）、等温滴定量热法（ITC）等测试方法分析。

（3）表面沉积。随着pH的增加，溶液中大多数金属的形态都会发生一系列转变，从水合金属阳离子到羟基单体，再到聚合体，并最终以氧化物晶体的形态沉淀下来。可以用如扫描电镜（SEM）、ITC等测试方法分析。

对于EPS吸附金属离子及其他污染物而言，许多因素都会影响这一过程，但因这样的综述文献较为丰富，因此不再赘述。

2.2染料废水

染料废水排放量大、有机物含量高、色度高，直接排入水体会对人类健康和生存环境带来极大危害，同时，由于染料废水的独特性，含量很低的染料废水都会因产生色度而影响人的视觉感官。因此，染料废水属于难处理的工业废水之一。EPS来自微生物（特别是细菌），因具有较为独特的吸附特性，而在近十几年来受到越来越多研究者的关注。除了在金属废水中作为吸附剂使用外，在染料废水中的应用也逐渐盛行。

孔旺盛等〔18〕对活性污泥、厌氧污泥产生的胞外聚合物进行了污泥吸附染料酸性湖蓝A（阴离子染料）的对比实验研究，结果表明，无论是活性污泥还是厌氧污泥，内层固着型胞外聚合物（BEPS）的含量都远大于外层溶解型胞外聚合物（SEPS），蛋白质是EPS的主要成分。在吸附酸性湖蓝A时，不同类型的胞外聚合物的吸附能力有差别，对活性污泥而言，其SEPS起主要作用，而厌氧活性污泥则相反。两种污泥中的EPS吸附染料酸性湖蓝A时均符合Langmuir等温吸附模型。但需要指出的是，pH在EPS吸附染料方面占到的作用非常大，在该文献中未提及吸附时溶液的pH。对于阴离子染料来说，在酸性条件下的吸附量要远大于中性或者碱性条件。文中所提到的外层溶解型胞外聚合物（SEPS），从EPS的提取方法来看，应该就是LB-EPS或者是LB-EPS的一部分。

Zhiqiang Zhang等〔19〕用从奇异变形杆菌TJ-1中提取的EPS吸附碱性蓝54（BB54）时，也发现EPS对染料具有较好的吸附效果。在pH=12，室温条件下，最大吸附量可达2.005 g/g，吸附模型既符合Langmuir模型也符合Freundlich模型。动力学研究表明吸附主要受内扩散影响。EPS中多糖的含量较蛋白质大，通过SEM和FTIR来表征EPS，发现EPS具有线性晶体结构，同时含有较丰富的羟基、羧基及氨基的官能团，这些特点都有利于染料BB54在EPS上的吸附。

Guoping Sheng等〔20〕分别用好氧污泥的EPS（AE-EPS）和厌氧污泥的EPS（AN-EPS）吸附去除阳离子染料甲苯胺蓝，结果表明AE-EPS在吸附甲苯胺蓝时比AN-EPS要大。分析组分发现，AE-EPS中的蛋白质较AN-EPS的含量大，据此得出蛋白质由于含更多的吸附位，因此更有利于对染料的吸附。

B.S.Inbaraj等〔21〕用胞外聚合物中的γ-谷氨酸吸附阳离子染料碱性棕1，发现吸附能在60min内快速达到平衡，符合拟二级动力学模型。同时热力学参数显示，该吸附过程是自发的放热过程。主要的吸附机理是离子交换，用IR光谱进一步证实了碱性染料与γ-谷氨酸之间主要是通过染料阳离子和羧酸阴离子相互作用进行吸附的。氨基酸是蛋白质的组成成分，这也从另一侧面验证了蛋白质在染料吸附中起着较大的作用。

关于吸附位的鉴定主要可借鉴2002年Yuzhu Fu等〔22〕的研究成果，该课题组用不同的处理方法处理黑曲霉后用于不同类型染料的吸附研究，结果表明对于阳离子染料碱性蓝9而言，吸附位主要是羧基和氨基基团；对于阴离子染料酸性蓝29，静电吸附为主要机理，因此氨基是主要的吸附位；不同于酸性蓝29，另一种阴离子染料刚果红的吸附位则主要为氨基、羧基、磷酸基以及脂类；分散红1属于非离子型染料，物理与化学吸附同时存在，氨基与脂类都是染料的主要吸附位。而在XingWei等〔23〕的研究中则指出，EPS提取前后只是发生了吸附位的减少，而细菌表面的功能团的种类不会发生改变，因此EPS中的基团类型与菌表面的基团类型相差并不大，菌体的吸附位在一定程度上也适用于胞外聚合物。

Weijie Liu等〔24〕从曝气生物滤池回流污泥中提取絮凝物EPS，该EPS主要成分为多糖和蛋白质，将其碾成粉末并于4℃下保存8个月，絮凝物的稳定性降低很少。其絮凝活性保持在80%以上，对亚甲基蓝、耐晒蓝的去除率分别为82.9%、77.8%。说明4℃的环境可以作为EPS的一种保存方法，但EPS还是现用现制备为宜。

也有研究者针对胞外聚合物较强的水溶性从而限制了其应用范围这一缺陷，对EPS进行了适当的改性，从而扩大了EPS的应用范围，而且经过改性后的EPS对污染物的吸附机理并不会发生大的改变。如V.Janaki等〔25〕就在EPS中引入了聚苯胺（PN），聚苯胺是半弹性的杆状聚合物，具有易于合成、性质稳定以及易于掺杂和去掺杂的特性。用EPS与PN进行混合反应，合成了Pn/EPS，用该材料吸附一系列雷马素（Remazol）染料，结果表明，该EPS改性材料对染料具有较好的去除效果，去除率高，吸附可用一级动力学拟合，同时符合Freundlich等温吸附模型。用FTIR分析及脱附实验表明，染料与聚合物之间的离子相互作用是吸附的主要机理。

2.3有机废水

在有机废水的去除方面，Juan Xu等〔26〕运用一系列技术，如荧光光谱分析、激光光散射技术和微量热法技术对胞外聚合物与抗生素磺胺甲基吡啶的相互作用机理进行了研究，研究表明，活性污泥的胞外聚合物能吸附去除磺胺甲基吡啶，吸附磺胺基吡啶后胞外聚合物会增大变松散，从而有利于磺胺基吡啶的传质。两者吸附主要是由于疏水作用，胞外聚合物的吸附作用有利于磺胺基吡啶与微生物充分接触最终导致其被生物降解。

W.O.Khunjar等〔27〕在用4种生物质吸附4种抗生素时，发现胞外聚合物在吸附抗生素甲氧苄氨嘧啶（TMP）和17α-炔雌醇（EE2）时，其吸附机理有所区别，吸附EE2时主要是由于疏水作用，而吸附TMP时主要是由于静电作用。同时还指出，胞外聚合物中蛋白质的作用较多糖要大。也有学者认为〔28〕，胞外聚合物的含量对于污泥表面性质有一定的影响，比如，随着胞外聚合物含量的减少，污泥接触角增加了，但污泥表面能和结合自由能反而也跟着降低了，这直接影响着污泥的相对疏水特性，从而影响污泥对污染物的吸附。

ZhikangWang等〔29〕用假单胞菌提取的EPS用于吸附天然有机物质（NOM）时发现，不管EPS的类型和数量如何，扩散双电层的存在都会限制EPS对有机物的吸附。然而天然水体中存在的二价离子却有利于EPS对污染物的吸附，疏水作用在EPS吸附NOM时也有一定的作用，以蛋白质为主的EPS由于含有较多的疏水键，因此有利于吸附疏水性的有机物。由此，他们得出EPS中的亲水性羧基与NOM之间存在的架桥作用是吸附的主要形式，而以蛋白质为主的EPS对疏水性有机物的吸附则主要以疏水作用为主要形式。

同时也有研究〔30〕表明，胞外聚合物可以提高多环芳烃等疏水性物质的传质作用而有利于污染物被生物降解。更有研究表明〔31〕，有些菌的胞外聚合物由于本身含有氧化还原酶，能直接实现对多环芳烃的降解。

综上所述，可以大致得到如图2所示的胞外聚合物中不同成分对不同类型污染物的吸附贡献图。

图2　胞外聚合物中不同成分对不同类型污染物的吸附贡献

对于离子型污染物来说，pH是影响EPS吸附的主要因素。蛋白质和多糖对离子型污染物来说都有作用，尽管文献中的结果都不一致，但大体都受到物质中带电官能团的影响。需要指出的是，由于EPS是以带负电荷的官能团为主，因此，大多数能吸附阳离子型污染物。对于阴离子型污染物则可以通过改变EPS的带电性质来实现对污染物的吸附（调节pH），其吸附机理大多数是通过离子交换和螯合吸附进行的。而非离子型污染物由于其具有疏水性，因此主要是通过疏水作用吸附在EPS中的蛋白质或脂类物质上。

3　结语

胞外聚合物对不同类型废水去除的过程中，有许多大致相同的机理。比如阳离子染料与金属阳离子在很大程度上都存在离子交换及静电吸附机理，这主要与EPS中含有大量带负电的官能团有关，因此，控制溶液的pH就显得尤为重要；而对于非离子型的污染物，EPS中的蛋白质及脂类物质的疏水性能则起到主要的吸附去除作用，因此，可以选择用产EPS中蛋白质含量高的微生物作为吸附此类物质的首选吸附材料。根据不同污染物的特性，选取合适的EPS，这是提高EPS吸附性能的有效手段。

另外，胞外聚合物作为微生物产生的天然吸附材料，具有成本低、对环境污染小、吸附量大的特点。在今后的工作中，需在以下几方面尽更大的努力，才能使EPS这种吸附剂具有更加广阔的应用前景。

（1）寻找并制定EPS提取的标准方法（可以是针对某一特定菌群或者污泥的）；（2）丰富EPS吸附污染物的机理探讨手段，以便更加直观地表征EPS对污染物的去除机制；（3）探索化学物质与合成方法对EPS进行适当的改性，从而扩大EPS在废水处理中的应用范围；（4）尽管对吸附机理的类型都有较为丰富的探讨，但吸附过程往往都是多种吸附机理共存的，同时废水成分也极其复杂，因此，将污染物与EPS的吸附机理研究透彻，可以充分发挥EPS在废水处理中的作用。

［1］Yan Lilong，Liu Yu，Wen Yan，etal.Roleand significance ofextracellular polymeric substances from granular sludge for simultaneous removaloforganicmatterand ammonia nitrogen［J］.Bioresource Teechnology，2015，179：460-466.

［2］LiX Y，Yang SF.Influence of loosely bound extracellular polymeric substances（EPS）on the flocculation，sedimentation and dewaterabilityofactivated sludge［J］.WaterResearch，2007，41（5）：1022-1030.

［3］Fan Lü，QiZhou，DuoWu，etal.Dewaterabilityofanaerobic digestate from food waste：Relationship with extracellular polymeric substances［J］.TheChemical Engineering Journal，2015，262：932-938.

［4］Zhang Zhiqiang，Zhang Jiao，Zhao Jianfu，et al.Effect of short-time aerobic digestion on bioflocculation of extracellular polymeric substances from waste activated sludge［J］.Environmental Science and Pollution Research，2015，22（3）：1812-1818.

［5］Zhu Liang，Zhou Jiaheng，LüMeile，etal.Specific component comparisonofextracellularpolymericsubstances（EPS）in flocsandgranular sludge using EEM and SDS-PAGE［J］.Chemosphere，2015，121：26-32.

［6］Yin Yurong，Hu yongyou，Xiong Fen.SorptionofCu（Ⅱ）and Cd（Ⅱ）byextracellular polymeric substances（EPS）from Aspergillus fumigatus［J］.InternationalBiodeterioration and Biodegradation，2011，65：1012-1018.

［7］Guibaud G，Bhatia D，d’Abzac P，etal.Cd（Ⅱ）and Pb（Ⅱ）sorption byextracellularpolymeric substances（EPS）extracted from anaerobic granularbiofilms：Evidence ofa pH sorption-edge［J］.Journalof the Taiwan InstituteofChemical Engineers，2012，43：444-449.

［8］Sun Xuefei，Wang Shuguang，Zhang Xiaomin，et al.Spectroscopic study of Zn2+and Co2+binding to extracellular polymeric substances（EPS）from aerobic granules［J］.Journal of Colloid and Interface Science，2009，335（1）：11-17.

［9］Sheng Guoping，Yu Hanqing.Relationship between the extracellular polymeric substances and surface characteristics of Rhodopseudomonasacidophila［J］.Applied Microbiology and Biotechnology，2006，72（1）：126-131.

［10］Liu Hng，FangHHP.Extraction ofextracellularpolymeric substances（EPS）of sludges［J］.Journal of Biotechnology，2002，95：249-256.

［11］Com te S，Guibaud G，Baudu M.Relations between extraction protoocols foractivated sludgeextracellular polymeric substances（EPS）and EPScomplexationpropertiesPartⅠ.Comparisonoftheefficiency of eight EPSextractionmethods［J］.Enzyme and Microbial Technology，2006，38（1/2）：237-245.

［12］戚韩英.影响好氧颗粒污泥形成与结构稳定的胞外多聚物关键组分研究［D］.杭州：浙江大学，2012.

［13］Adav SS，LeeD J.Extraction ofextracellular polymeric substances from aerobic granulewith compact interior structure［J］.Journalof HazardousMaterials，2008，154（1/2/3）：1120-1126.

［14］Com te S，Guibaud G，Baudu M.Biosorption properties of extracellular polymeric substances（EPS）resulting from activated sludge according to their type：Soluble orbound［J］.Process Biochemistry，2006，41（4）：815-823.

［15］ShengGuoping，Xu Juan，Luo Hongwei，etal.Thermodynamic analysis on the binding of heavy metals onto extracellular polymeric substances（EPS）of activated sludge［J］.Water Research，2013，47（2）：607-614.

［16］LiWenwei，Yu Hanqing.Insight into the roles ofmicrobialextracellular polymer substances inmetal biosorption［J］.Bioresource Technology，2014，160：15-23.

［17］Guibaud G，Tixier N，Bouju A，etal.Use of apolarographicmethod to determine copper，nickel and zinc constants of complexation by extracellular polymers extracted from activated sludge［J］.Process Biochemistry，2004，39（7）：833-839.

［18］孔旺盛，刘燕.生物污泥对染料的吸附及胞外聚合物的作用［J］.环境科学，2007，28（12）：2716-2721.

［19］Zhang Zhiqiang，Xia Siqing，Wang Xuejiang，etal.A novelbiosorbent for dye removal：Extracellular polymeric substance（EPS）of Proteusmirabilis TJ-1［J］.Journal of Hazardous Materials，2009，163（1）：279-284.

［20］Sheng Guoping，Zhang Menglin，Yu Hanqing.Characterization of adsorption properties of extracellular polymeric substances（EPS）extracted from sludge［J］.Colloids and Surfaces B：Biointerfaces，2008，62（1）：83-90.

［21］Inbaraj BS，Chiu CP，HoGH，etal.Effectsof temperature and pH on adsorption ofbasic brown 1 by the bacterialbiopolymer poly（γglutamic acid）［J］.Bioresource Technology，2008，99（5）：1026-1035.

［22］Fu Yuzhu，Viraraghavan T.Dye biosorption sites in Aspergillus niger［J］.Bioresource Technology，2002，82（2）：139-145.

［23］WeiXing，Fang Linchuan，CaiPeng，etal.Influenceofextracellular polymeric substances（EPS）on Cd adsorption by bacteria［J］.Environmental Pollution，2011，159（5）：1369-1374.

［24］Liu Weijie，Yuan Hongli，Yang Jinshui，et al.Characterization of bioflocculants from biologically aerated filter backwashed sludge and its application in dying wastewater treatment［J］.Bioresource Technology，2009，100（9）：2629-2632.

［25］Janaki V，Vijayaraghavan K，Kim J，et al.Application of bacterial extracellularpolysaccharides/polyanilinecomposite for thetreatment ofRemazoleffluent［J］.Carbohydrate Polymers，2012，88（3）：1002-1008.

［26］Xu Juan，Sheng Guoping，Ma Ying，et al.Roles of extracellular polymeric substances（EPS）［J］.Water Research，2013，47（14）：5298-5306.

［27］KhunjarWO，LoveNG.Sorption ofcarbamazepine，17α-ethinylestradiol，iopromideand trimethoprim tobiomass involves interactions with exocellular polymeric substances［J］.Chemosphere，2011，82（6）：917-922.

［28］Sheng Guoping，Yu Hanqing.Formation of extracellular polymeric substances from acidogenic sludge in H2-producing process［J］.Applied Microbiologyand Biotechnology，2007，74（1）：208-214.

［29］Wang Zhikang，Hessler CM，Xue Zheng，etal.The role ofextracellular polymeric substances on the sorption of natural organic matter［J］.Water Research，2012，46（4）：1052-1060.

［30］Zhang Yinping，Wang Fang，Yang Xinglun，etal.Extracellularpoly meric substances enhancedmass transfer of polycyclic aromatic hydrocarbons in the two-liquid-phase system for biodegradation［J］. AppliedMicrobiologyand Biotechnology，2011，90（3）：1063-1071.

［31］Jia Chunyun，Li Peijun，Li Xiaojun，etal.Degradation ofpyrene in soils by extracellular polymeric substances（EPS）extracted from liquid cultures［J］.ProcessBiochemistry，2011，46（8）：1627-1631.——————

Discussions on themechanism s of the removalofpollutants from wastewaterby extracellular polymer substances

Qian Yongxing，LiZhongjian，Yang Bin，Zhang Xingwang，LeiLecheng

（Industrial Ecology and Environment Research Institute，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China）

Extracellular polymeric substances（EPS）asa new kind ofbiosorbentplaysan important role in wastewater treatment.Since a numberofsimilar substancesand functional groupsare contained on surfacesof EPSand bacteria，the adsorbing capacity of EPS for pollutants are the same as bacteria，and even better than bacteria.The composition，classification and extractionmethods of EPSare introduced.In addition，based on this，themechanisms of EPSadsorption for removing different kinds ofpollutantsare discussed.The role of EPSwith different compositions and functional groups plays in the removal of pollutants is expounded.In addition，the technique of EPSas adsorbents for adsorbing polluted wastewater is looked forward.

extracellularpolymeric substances；biosorption；wastewater treatment

X703.1

A

1005-829X（2016）07-0016-06

钱勇兴（1985—），博士。电话：0571-87952525，E-mail：qianyx312@163.com。

2016-03-10（修改稿）