随着工业的发展和人类活动的影响,重金属污染的形势变得日益严峻。生物修复重金属污染以其对环境扰动小的突出优势,引起了国内外学者的高度关注。牛肝菌作为外生菌根真菌,不仅自身对重金属具有高积累能力,与重金属超积累植物形成共生菌根能保护宿主植物,显著提高重金属污染修复效率,但是目前对牛肝菌吸附重金属的特性,尤其是吸附机理尚不明确。本研究通过利用牛肝菌子实体菌粉吸附铅和镉的影响因素研究,探讨牛肝菌吸附重金属的特性,并利用得到的最佳吸附条件进行牛肝菌吸附铅和镉的机理研究,得出以下结论。　　 (1)不同牛肝菌及其同一牛肝菌不同部位吸附重金属具有差异性通过方差分析对比三种牛肝菌及其不同部位对铅和镉的吸附差异,得出黑绒盖牛肝菌对重金属的吸附能力较美味牛肝菌和淡棕绒盖牛肝菌更强,其铅的吸附量为3.8-4.6 mg/g,镉的吸附量为0.5-2.2 mg/g。同一牛肝菌的菌盖、菌管和菌柄三个部位对铅的吸附差异显著,对镉的吸附差异不明显。　　 (2)牛肝菌吸附铅和镉的最佳条件是综合因素的结合　　 方差分析和多重比较得出牛肝菌吸附铅的最适宜pH值范围为3-5,吸附镉的最适宜范围为6-7。不同牛肝菌菌粉浓度与铅和镉生物吸附的相关分析和回归分析显示,牛肝菌菌粉浓度为0.4-2.4 g/L时吸附铅的效果显著,最高吸附量为18.7 mg/g;而在0.4-4.0 g/L的浓度范围吸附镉的效果好,最高吸附量为7.63 mg/g,牛肝菌对高浓度铅的吸附能力更强,而对低浓度镉的吸附效果较好。牛肝菌对铅和镉的生物吸附分别在105 min和75 min时达到平衡,平衡吸附量分别为1.83mg/g和1.21 mg/g。　　 (3)Freundlich和Langmuir吸附等温式分别适合描述牛肝菌吸附铅和镉的热力学过程,Lagergren二级吸附速率方程符合牛肝菌吸附铅和镉的动力学过程Freundlich吸附等温式与铅的生物吸附过程拟合度高,相关系数R2为0.9998,表明牛肝菌对铅的生物吸附主要为非均匀形式;Langmuir吸附等温式与镉的吸附过程拟合度高,相关系数R2为0.9990,说明表明牛肝菌对镉的吸附主要是发生在细胞表面的单一形式。吸附方式的不同决定了牛肝菌对铅的生物吸附能力高于对镉的吸附能力。Lagergren的二级吸附速率方程符合牛肝菌吸附铅和镉的动力学过程,其理论平衡吸附量与实验测定值吻合,证实了实验得到钳和镉的吸附平衡时间为105 min和75 min。二级反应速率方程的常数κ2(Pb)＜κ2(Cd),表明牛肝菌对镉的吸附速率比铅快,解释了镉的吸附平衡时间较铅更短的原因。　　 (4)吸附重金属后的牛肝菌菌粉表面形态发生了变化　　 吸附重金属后,牛肝菌表面被重金属形成的絮状物密集覆盖。由于牛肝菌对镉主要是表面单一吸附,对铅的吸附更为复杂,使得吸附铅后的表面变得更加粗糙无序。吸附铅和镉后牛肝菌的x射线能谱分析检测出铅和镉元素,证实了牛肝菌对铅和镉的吸附。但是吸附后的重金属离子不是以无机盐形式的结晶存在,而是被细胞壁上的各种官能团所吸附。傅里叶红外光谱分析显示,细胞表面的各种活性基团在重金属的吸附过程中发挥了重要作用,其中-OH和-NH2的作用最明显,其次是-NH-,-CO和-CN-。