沉水植物菹草在低温条件下对重金属Cu、Pb、Zn的吸附和富集

摘要

在10℃的较低温度条件下,研究了冬春季节生长旺盛的沉水植物菹草(Potamogeton crispusL.)对重金属离子Cu2+,Pb2+,Zn2+的生物吸附特征及解吸情况,对不同初始浓度重金属水体中的重金属离子去除率情况,以及在此过程中菹草各器官(叶、茎、根茎、根)对重金属离子的富集情况。结果表明,菹草对Cu2+,Zn2+的吸附在20min内达到平衡,对Pb2+的吸附在50 min内达到平衡,吸附动力学结果符合伪二级动力学方程,决定系数分别达1,1,0.997 8。Freundlich等温线可较好地拟合菹草吸附Cu2+,Pb2+,Zn2+的过程,Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附容量分别达到66.900 6,26.543 0,30.371 8 mg.L-1。以去离子水作洗脱剂,解吸液中3种重金属离子浓度均低于仪器检出限(0.01 mg.L-1),解吸程度微弱。投放菹草后,随着初始处理浓度的升高,水体Cu2+的去除率先降低后升高,Pb2+的去除率的变化趋势与Cu2+类似。Zn2+去除率则随水体Zn2+初始浓度的升高而逐渐升高。菹草各器官对水体3种重金属离子的富集能力不同,排序为Cu2+>Zn2+>Pb2+。不同器官对同一种重金属离子的富集量差异显著,叶是富集重金属离子的主要器官。水体重金属离子的初始浓度会影响菹草各器官富集重金属离子的能力,一般随水体重金属初始浓度升高,菹草各器官的重金属离子富集量虽有不同程度的增加但富集系数持续减小。