중금속 같은 위험한 오염물질의 축적은 환경문제를 야기한다. 산업폐기물의 불완전한 처리는 사람의 건강과 환경문제에 또 다른 문제를 야기시키며 이러한 오염의 한계를 넘으면 생물에 심각한 위험을 가져오는 한편, 사람의 건강에 영향을 준다. Cd(II), 구리(II), 니켈(II) 이온은 신장을 해치고, 간 손상, Wilson 병, 피부염이나 만성천식 등을 유발한다.
최근(1999~2008) 중금속 생물흡착제에서 중요한 것은 경제적 효과를 높이는 흡착평형과 동력학적 연구다. 특히 흡착연구에 사용하는 모델은 실험이나 이론 연구에 새로운 방향을 제시했다. 생물흡착평형에서 용질의 농도와 흡착 상태의 관계를 상관관계로 나타난다. 흡착제의 단위용량 당 흡착용질의 양이다. 평형은 수온의 기능이다. 주어진 온도에서 흡착평형 관계는 흡착온도로 추정한다. 원래 가스
흡착에 사용하던 흡착온도는 중금속의 생물흡착에도 적용할 수 있다.
생물흡착제에 중금속 결합은 수동적이고 비 대사적 매개다. 농업폐기물과 농산업부산물에서 박테리아, 효모, 곰팡이, 조류 등은 중금속의 생물흡착제 기능이 있다. 이온교환, 배위, 합성, 킬레이트화, 흡착, 미세 침전 등을 아우르는 많은 수동적 축적과정을 집합적으로 생물흡착이라고 정의할 수 있다. 흡착평형과 반응속도 모델로 이러한 생물흡착을 설명 가능하다. 중금속이온의 생물 흡착연구는 주로 단일금속이다. Langmuir와 Freundlich 모델은 생물흡착실험 자료와 상관관계를 나타내는 통상적 모델이다.
폐수중금속은 침전, 부유, 이온교환, 막 공정, 전기화학 기술, 생물학적과정 등으로 제거한다. 편리성과 효율 면에서 흡착은 좋은 방법이다. 활성탄은 유용한 금속흡착 제거제지만, 비싸고 재생과정의 손실이 크다.
우리는 하수처리에 유기물 분해자로 생물을 이용하고, 중금속 폐수 처리에서 물리?화학적으로 폐 금속회수가 일반화되었다. 그러나 폐 중금속을 생물에 흡착시켜 회수하는 방법은 여러 가지 여건상 아직 실용화하지 못했다. 이를 해결하기 위해 모델화 수학지식과 처리지식을 겸한 경험자가 필요하지만 국내에는 그 수가 부족한것이 실정이다.
출처 : 한국과학기술정보연구원
