固定化微生物技術的研究始於1959年
，HAT-TORI等(deng)首(shou)次(ci)將(jiang)大(da)腸(chang)杆(gan)菌(jun)固(gu)定(ding)在(zai)樹(shu)脂(zhi)載(zai)體(ti)上(shang)實(shi)現(xian)大(da)腸(chang)杆(gan)菌(jun)的(de)固(gu)定(ding)化(hua)。它(ta)是(shi)在(zai)固(gu)定(ding)化(hua)酶(mei)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)
，目(mu)前(qian)固(gu)定(ding)化(hua)微(wei)生(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)應(ying)用(yong)已(yi)趨(qu)於(yu)成(cheng)熟(shu)。固(gu)定(ding)化(hua)微(wei)生(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)是(shi)利(li)用(yong)物(wu)理(li)或(huo)化(hua)學(xue)手(shou)段(duan)將(jiang)遊(you)離(li)微(wei)生(sheng)物(wu)限(xian)定(ding)在(zai)特(te)定(ding)區(qu)域(yu)內(nei)，使(shi)其(qi)高(gao)濃(nong)度(du)密(mi)集(ji)、baochijiaogaoshengwuhuoxingqiekechixushiyongdeyizhongxinxingshengwugongchengjishu。gudinghuaweishengwujishukejiangxuandingdegaoxiaoyoushijunshugudingzaizaitishang，shigaijunshuzaitedingchulixitongzhongjuyouhuoxinggao


、專一性強、耐受性強(如pH、溫度、有毒有害物質)
、處理效果穩定、有you毒du有you害hai物wu質zhi去qu除chu速su率lv快kuai和he固gu液ye分fen離li效xiao果guo好hao等deng優you點dian。同tong時shi


，固gu定ding化hua微wei生sheng物wu技ji術shu還hai可ke以yi將jiang混hun合he菌jun屬shu集ji於yu同tong一yi載zai體ti，使shi混hun合he菌jun屬shu協xie同tong處chu理li汙wu染ran物wu。此ci外wai，該gai技ji術shu還hai促cu使shi處chu理li工gong藝yi的de運yun營ying管guan理li簡jian單dan化hua、處理設備小型化以及反應過程的可控製化。正是由於這些獨特的優勢，固定化微生物技術現已廣泛應用於環境修複
、食品工業、化學分析

、能源開發、醫學和製藥等多種領域，並且已在廢水領域中的重金屬去除、有機汙染物降解
、脫氮等方麵取得重大進展。本研究綜述了固定化載體
、固定化方法和固定化裝置，比較了不同固定化載體
、方法
，探討了固定化微生物在重金屬、有機汙染物及氨氮等廢水處理中的去除機製，並展望了固定化微生物技術的發展前景，以期為實現固定化微生物技術的實用化、工業化提供參考。

固定化載體種類繁多
，選擇理想的載體材料對固定化微生物的應用很關鍵，需要考慮載體對固定化微生物的機械強度、傳質性能、彈性、成球難易程度及其生物毒性等方麵的影響。理想的載體材料應具備以下特點：(1)生物相容性良好、不易被生物分解及無生物毒害性;(2)機械強度高、傳質快、易成球
、多孔且比表麵積大等物理性質;(3)價格低廉、使用壽命長、存在可引入配基的官能團。就目前而言
，固定化微生物技術采用的載體材料主要由3大類組成：有機載體、無機載體和新型複合載體。

1.有機載體

①天然有機高分子載體

這類載體包括海藻酸鈉(SA)、甲殼素、殼聚糖、瓊脂、卡拉膠、骨膠原以及天然多糖
、蛋白質和植物纖維類物質等。它們對微生物無毒害作用且傳質性能良好
，但存在機械性能低、微生物流失大、抗微生物分解性能差等缺陷。如SA的凝膠結構會被溶液中高濃度的K+、Mg2+或其他金屬離子以及磷酸鹽破壞;甲殼素、殼聚糖及瓊脂的機械強度和比表麵積均較小。

②人工合成有機高分子聚合物載體

聚乙二醇、聚乙烯醇(PVA)
、聚丙烯酰胺(PAM)、聚氨酯泡沫、聚羥基丁酸酯(PHB)、光聚合樹脂、羧甲基纖維素和矽膠等均屬於人工合成有機高分子聚合物，其中PVA在國內外的研究中較廣泛。該類載體大多具有機械強度高、化學穩定性好、抗微生物分解性強
、對微生物無毒害作用和價格低廉等優點
，但PVA因其黏性和水溶脹性大而對固定化載體的製備產生附聚作用。PAM對微生物有毒害作用，使微生物活性降低且不易成型

，因而得不到廣泛應用。

2.無機載體

無機載體種類較多
，如活性炭(AC)、石英砂
、沸石、矽藻土
、多孔陶珠
、微孔玻璃、泡沫金屬等。其優點在於機械強度高、傳質性能好
、耐酸堿性、製備簡單
、使用經濟、多孔
、通透性好、比表麵積大，能較好地吸附微生物且有利於氧氣、底物、代謝產物的擴散
，不毒害微生物。存在的缺點是微生物易流化、吸附量有限且易脫落。

3.新型複合載體

新xin型xing複fu合he載zai體ti主zhu要yao包bao括kuo新xin型xing載zai體ti和he多duo種zhong傳chuan統tong載zai體ti的de複fu合he。新xin型xing複fu合he載zai體ti將jiang各ge種zhong載zai體ti的de特te長chang集ji於yu一yi體ti，優you化hua了le原yuan有you載zai體ti，為wei固gu定ding化hua微wei生sheng物wu技ji術shu開kai拓tuo了le更geng廣guang闊kuo的de應ying用yong前qian景jing。

新型載體可以通過改性載體材料表麵基團或孔結構得到特定性能的載體。如LIUdengcaiyongjuyixiyaanhewuerquanchulixianweicailiao
，zhidegaixinggudinghuazaiti
，bingyongqigudingniangjiujiaomu，faxianzhezhonggudinghuazaitizaimushudetanghuahefajiaoguochengzhongduidianfendeliyonglvmingxiangaoyuyoulijun
，bingkechangqi、有效地生產乙醇。VERMA等對絲瓜瓤固定化黃孢原毛平革菌進行酸化處理，實驗表明，這種處理改進了生物質的還原能力;對生物質的表麵進行了清理，為Cr(Ⅵ)的吸附提供更多的活性位點;增加了表麵功能基團的數量，從而提高了Cr(Ⅵ)的去除效果。

磁性載體材料也屬於新型載體的一種，在環境工程領域中的應用頗多。IVANOVA等將磁性納米顆粒分別與SA、kejutangjixianweisujiehezuchengxindegudinghuazaiti，bingduijiaomuxibaojinxinggudinghua，yanjiubiaoming，zhexiecixingzaitigudinghuadejiaomuxibaobujinxianzhutigaoleyichundechengchanliang，erqieqixingnengwendingkechangqibaocun。LIN等采用磁性Fe3O4殼聚糖載體製備了可去除NOXdegudinghuahaiyuanjun，dadagaijinlemubiaoweishengwudeshengwuhaiyuanxing。zhangbindengyiweicizaitijishuweijiti，chenggongyanzhichulekegudinghuahuoxingwuniweishengwudeduokongcixingjubenyixizaiti，bingtigaolemubiaoweishengwuduiandanheyoujiwuranwudequchuxiaoguo。

有機載體與無機載體組建為多功能複合載體的研究也較常見。李婷等利用PVA-SA-PHB-ACzuchengfuhezaitigudinghuajianjiafenjiangjiejun，faxianjingxifugaixingdezaitiduifeishuizhongjianjiafendenaishounengligenggao，keshixiangengkuannongdufanweidegaoxiaojiangjie，qiekechangqiwendingshiyong。BAO等研究了SA/AC複合材料固定化石油烴降解菌的性能，發現在同等條件下
，與遊離菌相比，該固定化菌不僅活性高
，還明顯提高了重油的生物降解率(高出遊離菌的33%)。BRYASKOVA等采用PVA/正矽酸乙酯(TEOS)固定化皮狀絲孢酵母，GEORGIEVA等用PVA/TEOS/3-巰丙基三乙氧基矽烷(MPTEOS)混合載體固定化皮狀絲孢酵母，這種固定化載體不是將各載體材料簡單混合，而是PVA的羥基與有機烷氧基矽烷(TEOS、MPTEOS)的矽烷醇基形成很強的氫鍵，MPTEOS為固定化微生物提供了額外的吸附位點，使載體的機械強度更高。