隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入,我國(guó)冶金,電鍍、制革工業(yè)每年都會(huì)排放大量含重金屬離子的工業(yè)廢水,嚴(yán)重污染了周圍的生態(tài)環(huán)境,給人類和其他生物造成嚴(yán)重危害。蘇海佳和她的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的生物吸附劑,采用處理后的工業(yè)廢菌絲體去除工業(yè)廢水中的重金屬離子,達(dá)到以廢治廢,變廢為寶的目的。
記者:首先請(qǐng)您簡(jiǎn)述一下您的主要研究方向。
蘇海佳:目前,我的主要研究方向是生物分離、生物材料以及資源與環(huán)境。
記者:這么多年來一直從事化學(xué)工業(yè)研究,您如何看待化學(xué)工業(yè)的發(fā)展呢?
蘇海佳:19世紀(jì)以來,以化石資源為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的近代工業(yè)文明創(chuàng)造了空前的社會(huì)繁榮,但是近年來資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化,能源危機(jī)等一系列問題日漸突出,現(xiàn)代工業(yè)化經(jīng)濟(jì)進(jìn)程與資源的日漸枯竭和生態(tài)環(huán)境日益惡化的現(xiàn)實(shí)形成了劇烈沖突,人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。以可再生的生物資源替代不可再生的化石資源、實(shí)現(xiàn)工業(yè)原材料來源的根本轉(zhuǎn)變,是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然。
記者:除了尋找新的再生能源之外,合理利用現(xiàn)有資源是不是一樣重要呢?
蘇海佳:是的,我們目前正在積極構(gòu)建生物資源高效利用平臺(tái)。舉個(gè)例子來說,發(fā)酵工業(yè)如檸檬酸、青霉素,抗生素,味精,釀酒、醬油等工業(yè),每年都會(huì)產(chǎn)生大量的廢菌絲體和生物質(zhì)廢渣,這些生物質(zhì)廢渣中含有大量高價(jià)值的多糖,蛋白,核酸及油脂等,系統(tǒng)研究以青霉素和檸檬酸發(fā)酵剩余的廢菌絲體為原料,將提取油脂、麥角固醇等高值產(chǎn)品后的發(fā)酵廢菌絲體,在含重金屬離子的工業(yè)廢水中加以應(yīng)用,使生物可再生資源和水資源得到最大化的綜合利用。
記者:那么,怎樣利用這些廢菌絲體治理工業(yè)廢水呢?
蘇海佳:這些廢棄菌絲體中含有大量的核酸,麥角固醇和殼聚糖等有用成分。如果采用一定的提取工藝提取廢棄菌絲體中的麥角固醇和葡聚糖后,剩余的含有殼聚糖等多糖菌絲體對(duì)重金屬離子有較高的吸附效果??梢赃x擇性回收重金屬離子,從環(huán)境資源一體化出發(fā),具有重要的開發(fā)研究意義。
記者:看來殼聚糖是這種技術(shù)的核心了,那么什么是殼聚糖呢?采用這種技術(shù)能達(dá)到什么效果呢?
蘇海佳:殼聚糖是一種天然生物聚合物,是天然多糖中惟一的堿性多糖,殼聚糖最早的用途之一,是手術(shù)用的縫合線。由于殼聚糖具有生物相溶性,而且不會(huì)使植入者體內(nèi)產(chǎn)生抗體,同時(shí)它又具有廣譜抗菌性,防腐性、止血作用,促進(jìn)傷口愈合等特性,還可以生物降解,是極佳的特種醫(yī)用材料。日本是最早研究殼聚糖生產(chǎn)及使用的國(guó)家之一,主要用于食品,食品添加劑,醫(yī)藥,化妝品等。
殼聚糖因其天然,無毒、安全性被美國(guó)環(huán)保局批準(zhǔn)作為飲用水的凈化劑,在給水及飲用水處理中顯示了其獨(dú)特的優(yōu)越性。作為重金屬離子的吸附劑,它具有吸附容量高,選擇性好的優(yōu)點(diǎn)。改性后的殼聚糖對(duì)水源水中的一些藻類具有良好的去除效果。目前,日本和美國(guó)及歐洲的一些國(guó)家都將殼聚糖樹脂列為重點(diǎn)發(fā)展的綠色環(huán)保水處理劑。
通過表面分子印跡技術(shù),我們選擇廢棄菌絲體作為核心材料,在其表面包覆印跡的殼聚糖膜層,可以大大降低吸附劑的生產(chǎn)成本,同時(shí)又可以選擇性地回收貴重金屬離子,提高工業(yè)廢水的回用率,以廢治廢,變廢為寶,從而達(dá)到水資源與生物資源的綜合利用。
記者:您如何看待生物技術(shù)在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中的作用呢?
蘇海佳:化學(xué)工業(yè)和生物技術(shù)可以說是“血緣”最通的產(chǎn)業(yè):生物技術(shù)的發(fā)展首先就要取決于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,而化學(xué)工業(yè)也必須依靠生物技術(shù)達(dá)到一個(gè)新的境界。生物技術(shù)的蓬勃興起,預(yù)示了化學(xué)工業(yè)正面臨著一場(chǎng)空前的技術(shù)和觀念革命,可以說,生物技術(shù)是化學(xué)工業(yè)美好的明天。