萊茵衣藻對納米氧化銅在水環(huán)境中的分布規(guī)律及去除效能的影響.pdf

1、本文采用萊茵衣藻作為研究對象，通過研究其對納米氧化銅的吸附和吸收的效果及其對納米氧化銅形態(tài)分布的影響，系統(tǒng)的闡述了萊茵衣藻對納米氧化銅的去除和分布特征的影響，揭示萊茵衣藻對水環(huán)境中納米氧化銅去除的可行性。采用多種手段對吸附過程中萊茵衣藻藻細胞及納米氧化銅的形態(tài)進行了表征；通過靜態(tài)批處理吸附試驗，研究吸附的影響因素、吸附等溫線、吸附動力學(xué)，考察了萊茵衣藻對納米氧化銅的吸附性能，并探討了其吸附機理；通過96h吸收實驗分析萊茵衣藻的存在對納米

2、金屬分散/團聚現(xiàn)象的影響，對其吸收效能的影響及納米金屬在水-水/微藻界面-胞內(nèi)的分布規(guī)律的影響，并測定萊茵衣藻藻細胞胞外聚合物 EPS含量的變化，揭示其對吸收過程的影響。主要研究結(jié)論如下：
　　（1）FT-IR紅外分析表明，萊茵衣藻藻細胞表面含有大量可以與金屬離子結(jié)合的官能團，如羥基、羧基、氨基等，在萊茵衣藻對金屬離子的吸收中扮演了重要的角色。BET分析表明，納米氧化銅的比表面積較大，有利于吸附能力的增強，增大吸附容量，有利于納米

3、氧化銅被萊茵衣藻藻細胞胞外聚合物以及藻細胞細胞壁吸附。Zeta電位分析表明，納米氧化銅的膠體穩(wěn)定性較為不穩(wěn)定，較容易發(fā)生凝結(jié)或凝聚，從而發(fā)生沉降。
　?。?）萊茵衣藻藻細胞對納米氧化銅的吸附過程是個以生物化學(xué)吸附為主，單層覆蓋和多層吸附共存的模式，萊茵衣藻藻細胞對納米氧化銅的最大比吸附量為128μg/106個藻細胞。
　?。?）萊茵衣藻的存在有利于納米氧化銅的離子溶出，最大增幅比例可達73.33％，這可能會降低納米氧化銅在水

4、環(huán)境中的生物有效性。
　?。?）萊茵衣藻的存在促進了納米氧化銅的團聚沉降，使水中的納米氧化銅含量下降，減少了納米氧化銅對水生生物的毒性。
　　（5）萊茵衣藻藻液濃度的變化對納米氧化銅在水相、藻細胞胞外、藻細胞胞內(nèi)分布具有顯著的影響，隨著藻液濃度的增加，納米氧化銅進入藻細胞胞內(nèi)的比例明顯下降。
　?。?）納米氧化銅對萊茵衣藻藻細胞胞外聚合物的含量及組成成分影響較大，初期，藻細胞胞外聚合物含量增多，隨著時間的推移，藻細胞胞

5、外聚合物含量發(fā)生下降，但其總量仍然比初始含量高。
　?。?）萊茵衣藻藻細胞胞外聚合物中的多糖含量隨納米氧化銅濃度的變化明顯，多糖的存在促進納米氧化銅發(fā)生發(fā)生團聚、沉降從而大大降低了納米氧化銅的生態(tài)毒性，并且大顆粒的納米氧化銅相比較于小顆粒的納米氧化銅更容易從水環(huán)境中去除。
　?。?）萊茵衣藻藻細胞胞外聚合物中的蛋白質(zhì)含量隨納米氧化銅濃度的變化呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢，說明高濃度的納米氧化銅對萊茵衣藻產(chǎn)生明顯的損傷，隨著時間的延