众所周知，越来越多的工业生产过程中产生的重金属以废水、废气、废渣的形式排放到环境中。此外，大量的人为污染源，如化肥、农药、城市生活垃圾的随意处置，以及侵蚀风化地质的自然现象，使得生活环境中的重金属污染更加严重。重金属污染物在水体中非常稳定，很难去除。它们往往容易被水体中的悬浮颗粒吸收，沉入水下淤泥中，成为水体长期重金属污染的一个源头。
　　以细菌、藻类、酵母、真菌为代表的许多生物材料因其吸附量大、利用率高、成本低、无二次污染等优点，越来越受到人们的重视。纳米技术在环境修复和废水处理方面也具有巨大的潜力。纳米颗粒具有较大的表面积、自组装潜力、高专一性、高反应活性和催化潜力，是水污染治理的首选。如果将微生物与纳米材料相结合应用于含重金属废水的处理，有望显著提高废水的去除效率，使吸附法去除重金属的实际应用将得到极大的拓展。
　　本研究参考以生物细胞为模板用声化学法合成中空ZnS纳米颗粒结构的方法，并对其加以改进，对超声反应时间进行严格的控制，利用真菌黄孢原毛平革菌为模板，在不破坏微生物细胞结构的情况下，在微生物表面成功合成了ZnS纳米颗粒层。用x射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散x射线光谱(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对该复合材料(以下简称ZnS-cells)进行了表征。表征结果表明，纳米ZnS与微生物细胞的复合物成功合成，该纳米ZnS的结构为纤锌矿，平均粒径在20-30nm之间，该颗粒层的合成与微生物细胞壁表面的羧基有关。这种硫化锌-微生物复合材料既保持了微生物细胞的完整性，不影响其生物吸附效果，又利用微生物表面的纳米颗粒层保护膜增强生物吸附剂的强度，更重要的是ZnS具有优异的离子交换法去除重金属的能力，可使生物细胞的吸附性更加突出。
　　此外，本研究对ZnS-cells的重金属吸附性能进行测定，结果显示ZnS-cells对Pb2+和Cd2+具有较高的吸附效率。ZnS-cells对Pb2+和Cd2+的去除率分别比原始黄孢原毛平革菌的去除率高140%和160%。各吸附反应影响因素中pH对吸附反应影响最大，最佳pH值为5-6之间，温度影响最小，吸附反应可在4h内达到平衡。总体来说，该复合吸附剂具有优异的重金属吸附性能，为制备微生物细胞与纳米材料相结合的吸附剂处理含重金属废水提供了一种可行的新方法，其优异的性能使ZnS-cells在实际水处理中具有巨大的应用潜力。
　　对该复合物的吸附机理研究表明ZnS-cells对重金属的吸附是非均相的，吸附容量受溶液中重金属离子浓度的改变而变化，且该复合吸附剂对铅离子的吸附比对镉离子的吸附效果更好。ZnS-cells对重金属的吸附速率受化学吸附机制控制，
　　整个吸附过程可分为三部分：第一个快速反应阶段主要由离子交换机制控制，第二阶段主要是生物吸附过程，过程相对较慢，第三阶段逐渐达到吸附平衡。该复合吸附剂对重金属的吸附主要依赖于ZnS纳米粒子的离子交换和微生物细胞表面的络合作用，且吸附的主要贡献在于ZnS的离子交换作用。微生物细胞对重金属离子的络合主要涉及到细胞表面的羟基、羧基、酰胺基等基团。