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工业生产广泛应用Cr引发环境中水体的铬污染,由于Cr(Ⅵ)的剧毒性和移动性,必须对Cr(Ⅵ)污染进行防治.藻类作为一种环保、廉价、广泛存在的生物材料能够有效的吸附水体中的Cr(Ⅵ),并将其还原成低毒的Cr(Ⅲ)。Chlorellavulgaris和Chlorella pyrenoidsa是两种常见的来源广泛的小球藻。本文讨论了死亡小球藻藻体去除高浓度Cr(Ⅵ)的机理及影响因素,以及活的C.vulgaris对低浓度Cr(Ⅵ)的去除情况及耐受性。
借助FTIR、EDX、XPS等表征手段考察了死亡小球藻藻体去除Cr(Ⅵ)的机理.结果发现:(1)Cr(Ⅵ)的吸附依靠表面络合作用,-NH2和-COOH是主要功能基团,蛋白质含量高的藻体对Cr(Ⅵ)的吸附量高;(2)还原Cr(Ⅵ)成Cr(Ⅲ)的主要功能基团为仲醇;(3)Cr(Ⅲ)的吸附依靠离子交换作用,藻体表面的碱土金属离子含量越高,对Cr(Ⅲ)的吸附量越高。
考察了pH、温度、初始Cr(Ⅵ)浓度、死藻体用量对C.vulgaris和C.pyrenoidsa去除Cr(Ⅵ)情况的影响。结果表明:(1)低pH能够促进Cr(Ⅵ)的去除,pH2时Cr(Ⅵ)的吸附量最高,pH1时Cr(Ⅵ)的还原量和Cr(Ⅵ)去除率最高;(2)高温促进Cr(Ⅵ)的还原和Cr的吸附;(3)初始Cr(Ⅵ)浓度越高,藻体对Cr(Ⅵ)的去除率越低,但单位质量藻体所吸附的Cr量及还原的CrⅥ)量越高;(4)藻体用量越大,Cr(Ⅵ)的去除率越高,但单位藻体所吸附的Cr量和还原的Cr(Ⅵ)量越低。在45℃,pH2,初始Cr(Ⅵ)浓度50mg/L,藻体用量1g/L条件下,C.vulgaris和C.pyrenoidsa对Cr吸附量、Cr(Ⅵ)还原量、Cr(Ⅵ)去除率分别达到10.8mg/g、25mg/g、58.5%和13.5mg/g、26mg/g、60%。
考察了C. vulgaris对0.5-25mg/LCr(Ⅵ)的去除情况和耐受情况。结果表明:(1)随着Cr浓度的升高,Cr(Ⅵ)对C.vulgaris生长抑制增强,C.vulgaris藻体内叶绿素含量下降;(2)随着初始CrⅥ)浓度升高,C.vulgaris对Cr(Ⅵ)的去除率下降,但单位藻体的Cr富集量增加;(3)活的C.vulgaris对Cr的富集或耐受机理可能有:通过叶绿体富集Cr,诱导形成液泡,对Cr的外排作用。
以上研究旨在发掘死亡藻体和活藻体在高浓度和低浓度Cr(Ⅵ)水体处理中的应用潜力,可为该领域的进一步研究提供理论依据。