三种水生植物对hg'2+和cu'2+的生物吸附研究

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1、东北师范大学硕士学位论文三种水生植物对Hg<'2+>和Cu<'2+>的生物吸附研究姓名：周娜申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：徐镜波20090501摘要水是生命之源，然而由于人类活动的干扰导致水体污染日益加剧，水体富营养化和重金属污染是水系统主要的污染类型之一，水体富营养化的发生引发水资源利用率的下降，对饮用水质量构成威胁，而水体重金属污染带给人类的是健康与生存的考验。重金属进入水体后，，在通常情况的物理化学条件下一部分被水体中固体颗粒物吸附并随颗粒物共沉淀到水底，剩余部分随水流继续在水中稀释、扩散；当水环境化学条件发生改变时，固定在底部

2、沉积物中的重金属还能通过解吸作用被释放出来，产生二次污染；重金属在微生物作用下，通过底栖生物进入食物链，并通过食物链富集。水生植物是水生态系统的初级生产者，具有净化水质，护岸固堤的作用，在控制水体内源性污染起到了重要作用，其中沉水植物具有不可替代作用。本文选取沉水植物穗花狐尾藻，轮叶黑藻以及浮叶植物菱(沉水叶)，采用生物吸附法研究H矿+，Cu2+的吸附特性。通过吸附时间、pH、重金属离子的初始浓度、吸附温度对吸附效率的影响，比较对生物吸附影响较大的因素，筛选出适宜的生物吸附剂。通过解吸实验，比较三种解吸剂蒸馏水，HCl(O．5mol／L)、NaC

3、l(5％)对水生植物吸附H92+，Cu2+解吸率进行研究。通过生物吸附实验分析表明，吸附剂与重金属离子的接触时间、pH、重金属离子的初始浓度、温度都会对吸附量有影响。三种水生植物对重金属的吸附平衡为：Cu2+35min、H92+60min。通过实验测定三种水生植物吸附H孑+的最佳pH在7-8，Cu2+在5-6较合适；重金属离子的初始浓度对吸附率的影响较大，吸附率随浓度的升高而降低；采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程的线性和非线性拟合描述吸附特征时发现，吸附过程更符合Langmuir线性表达式，穗花狐尾藻轮叶黑藻菱对Hf+，Cu

4、2+的最大吸附量Qmax分别为8．24mg／g，10．2mg／g，5．5mg／g和10．6mg／g，17．8mg／g，9．75mg／g，根据单分子层理论计算三种水生植物吸附H矿、cu2+的最大比表面积s。(s：垒竺璺兰型丝)，S。为0．97m2／g，1．05m2儋，O．65m2／g和1．64m2／g，2．66m2／g，肘1．51m2／g。三种水生植物吸附比表面积大小为：轮叶黑藻>穗花狐尾藻>菱，说明表面积大，吸附能力强，对重金属的去除率高；温度对吸附影响结果表明，溶液体系温度的升高对吸附量并没有显著影响，说明吸附过程不受温度的影响控制。在对穗花狐

5、尾藻，轮叶黑藻，菱吸附H矿+，Cu2+的吸附动力学研究表明，采用准二级动力学方程相对于准一级动力学方程能更好的描述吸附剂容量与平衡浓度的关系。解吸实验表明，HCl(O．5tool／L)、NaCI(5％)对H92+，Cu2+的解吸率都高于蒸馏水，并且对H92+的解吸率低于Cu2+解吸率，统计分析结果表明，解吸效率随时间的变化不大。关键词：H92+；Cu2+；生物吸附；解吸效率；穗花狐尾藻；轮叶黑藻；菱AbstractWateristhesourceoflife．111einterferencecausedbyhumanactivitiesrisin

6、gwaterpollution．Eutrophicationandheavymetalpollutionisthemainpollutiontypemaquaticecosystems，thewaterEutrophicationcanreducewaterutilization，andcausewaterecosystemdegradation；however，theheavymentalcontaminationmakesthehumanbeingfacewithhealthandsurvivalcrisis．Whentheheavyment

7、alsintothewater，partofthemwereadsorbedbythesolidparticlesandwiththeparticlessanktothebottominnormalphysico-chemicalcondition．tllerestcontinuestodiluteanddiffuse；Theheavymetalsinthenaturalwaterscanbeadsorbedbysurfacecoatings，andCanalsoreleasetotheaquaticenvironmentsbecauseofth

8、echangeofenvironmentconditionsortheeffectsofthemicroorganisms．Itprod