波吉卵囊藻对重金属铬的耐受性及吸附性研究

摘要

由于重金属污染日益加剧，水资源安全每况愈下，铬作为最严重的重金属污染物之一，严重威胁着地球生物的健康。多价态铬中尤以六价铬毒性最强，近年来，在降低铬(Cr)毒性、减少铬污染的研究中，更多的视角转向利用生物吸附材料进行吸附铬的研究，众多研究证实藻类具有吸附重金属特性，以其存在广泛、经济环保等优点深受研究者们的青睐。本文以波吉卵囊藻(Oocystis borgei)为实验材料，研究其对重金属Cr(Ⅵ)的耐受性和吸附性，为降低水体铬污染提供理论方法和应用指导。
　　本文主要从两个角度开展实验，即波吉卵囊藻对Cr(Ⅵ)的耐受性方面和吸附效果方面。
　　1.波吉卵囊藻对Cr(Ⅵ)的耐受性
　　Cr(Ⅵ)浓度在2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 mg/L下，定时测定藻细胞浓度、叶绿素a和藻蛋白含量，结果显示：当铬浓度小于5.0 mg/L时，随着铬浓度的增加，藻细胞浓度增加，叶绿素a和藻蛋白含量相继增加；当铬浓度增加到7.5 mg/L时，藻细胞浓度和叶绿素a含量减少(P＞0.05)，低于对照组含量但差异不显著，藻蛋白含量仍继续增加达到最大值；当铬含量大于10.0 mg/L时，藻细胞浓度和叶绿素a含量以及藻蛋白含量随着铬的增加呈不断下降走势；当铬浓度达到15.0 mg/L时，培养12天后藻细胞个数较初始值小。从以上实验结果可以总结出波吉卵囊藻对重金属铬(Ⅵ)的耐受性最适浓度为7.5 mg/L，15 mg/L为藻类的生长临界值。
　　2.波吉卵囊藻对Cr(Ⅵ)的吸附性
　　在藻类吸附实验中，分别从吸附时间、吸附条件(pH)、吸附剂含量、被吸附物质含量、吸附剂活性角度进行实验研究。当吸附10 min时，新鲜藻和灭活藻吸附过程分别完成87.8％和81.0%，在10 min至120 min内，藻对铬的吸附过程均完成，说明藻有无活性不影响对铬的吸附速度。不同初始铬浓度对灭活藻和新鲜藻吸附影响实验中，当铬浓度在1.0~100.0 mg/L时，铬浓度的增加利于吸附效率的提高，铬浓度为100.0~200.0 mg/L时，吸附效率反而不断降低，在100.0 mg/L时新鲜藻和灭活藻均达到最大的吸附效率91.2%和93.1%。研究发现初始藻量（吸附剂）的增加有利于吸附效率的提高，但吸附效率增加率随着藻量的不同而变化，在藻量1.0g时吸附效率比增长率最大。pH实验中，在pH值1~7变化中，藻类吸附铬效率显著不同，主要表现为随着pH的增加，吸附效率降低，新鲜藻对pH的变化较为敏感，灭活藻在1~4 pH范围内吸附效率下降，但仍具有69.4%的吸附效率；pH主要影响吸附剂的表面官能团及吸附物离子的存在形式，作用机理复杂。总体来看，灭活藻具有较好的吸附效果。
　　3.波吉卵囊藻对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型（新鲜活藻）和准二级动力学模型（灭活藻体）。

目录

声明

引言

1 研究背景

2 重金属铬污染研究现状

3 微藻对重金属吸附的研究

4 课题的研究目的与研究意义

第一章 波吉卵囊藻对重金属Cr(Ⅵ)的耐受性研究

1材料与方法

2 实验结果

3 讨论

4 结论

第二章 波吉卵囊藻对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性研究

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

4 结论

第三章 波吉卵囊藻对重金属Cr(Ⅵ)的吸附热力学和动力学研究

1 材料与方法

2 结果与讨论

结论

参考文献

附录

致谢