绿藻对活性染料的生物吸附作用
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三种大型海藻对两种碱性染料的吸附研究染料废水排放量大、色度高、组分复杂,排放到水体后引发的环境问题日益突出。
目前国内外去除废水中染料处理方法很多,但这些方法存在一定的缺点。
大型海藻作为一种新型的生物吸附材料,具有成本低、去除率高等优点,在处理废水方面显示了较大的应用前景,但利用大型藻类去除染料报道较少。
本文利用大型海藻半叶马尾藻、石莼和龙须菜作为生物吸附材料,研究了起始pH、吸附时间、藻粉投加量和染料起始浓度对吸附亚甲基蓝和孔雀石绿的影响;通过吸附等温线、吸附动力学以及吸附热力学对实验数据进行分析,并结合扫描电子显微镜(SEM)观察、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析探讨其吸附机理,为海藻生物吸附剂作为环境功能材料的开发利用提供理论基础。
研究结果如下:1、三种海藻吸附亚甲基蓝的最适pH值为4~7,石莼和龙须菜吸附孔雀石绿的最适pH值为6~7,半叶马尾藻吸附孔雀石绿的最适pH值为5~7。
半叶马尾藻、石莼和龙须菜吸附亚甲基蓝和孔雀石绿分别在60 min和20~30 min 时达到吸附平衡。
随着藻粉投加量的增加,三种海藻对染料的吸附率上升但吸附容量下降。
随着染料起始浓度的增加,三种海藻对染料的吸附容量先增加随后保持稳定。
2、利用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich模型对吸附等温线进行拟合。
三种海藻对两种染料的吸附均更符合Langmuir模型,半叶马尾藻、石莼和龙须菜吸附亚甲基蓝的最大吸附容量分别为729.93 mg/g、709.22 mg/g 和231.48 mg/g,吸附孔雀石绿的最大吸附容量分别为961.54 mg/g、1152.39 mg/g 和182.15 mg/g。
吸附反应均以物理吸附为主。
吸附动力学研究结果表明,准二级动力学模型能较好描述三种海藻对两种染料的吸附,吸附存在电子转移的共价键作用。
颗粒内扩散不是唯一的吸附速率控制步骤。
天然产物对染料的吸附及其在印染废水处理中的应用【摘要】有色物质的过量排放是当前最为严重的环境问题之一,因此,印染废水中有色物质的去除已成为全球关注的技术问题。
天然产物数量丰富、种类繁多、结构复杂,其中具染料吸附功能的物质包括动、植物材料以及土壤、沸石、颗粒状活性碳与粉煤灰等其它固体材料。
热力学参数的变化表明,天然产物吸附染料的反应多属自发过程,其主要机制为表面吸附与颗粒间的扩散,且不同产物具有各自独特的吸附基团。
因此,天然产物的表面性状、内部孔隙结构以及主要化学基团的分布是决定吸附效率的关键因素。
此外,水溶液中染料浓度、pH值、温度、盐度与接触时间等外在因素亦能有效调控吸附过程。
根据上述机理可对天然材料进行适当的修饰与固定,并将其与相应的最佳反应条件相耦合,实现规模化的试验与应用,从而逐步建立资源节约型与环境友好型的印染废水处理技术体系。
【关键词】天然产物;吸附;染料;印染废水有色物质的过量排放是目前全球面临的共同环境问题,因此,从印染和印刷行业的废水中去除染料和色素已成为解决上述问题的技术难点。
天然产物数量丰富、种类繁多、结构复杂多变,其中许多物质具有较强的吸附染料和色素的功能,故能据此开发与集成印染废水处理的新技术。
具有染料吸附功能的天然产物主要为动、植物材料与其它固体材料等。
动物材料包括蛋壳[1]与骨骼[2]等,植物材料包括香蕉、荔枝与希蒙得木的树干和树皮[3-4]、草[5]、洋麻纤维[6]、藻类[7]以及木屑[8-9]和稻壳灰[10]等,其它固体材料包括土壤[11]、沸石[12] 、颗粒状活性碳与粉煤灰[13]等,上述物质因组分的差异表现出明显不同的吸附染料的功能。
利用物理化学方法可基本描述染料吸附过程的热力学与动力学特征,辅之以分析化学测试,则能大体解释吸附过程的机理。
首先,熵、焓和吉布斯自由能等热力学参数的分析结果可指示吸附反应的性质和方向,例如,稻壳灰对食用靛蓝(IC)染料的吸附与脱脂加州希蒙得木对亚甲基蓝的吸附反应均为自发过程[4,10];具体而言,土壤对刚果红染料的吸附和用多聚物固定的蛋壳对活性红染料的吸附均属自发的放热反应[11],而洋麻纤维对亚甲基蓝的吸附和三毛榉锯屑对废阳离子染料孔雀石绿的吸附均属自发的吸热反应[6];其次,吸附的基本过程与步骤可用动力学模型加以描述,粉煤灰及其合成沸石吸附食用靛蓝的主要机制为表面吸附与颗粒间的扩散作用[13],以刚果红为对象的动力学实验结果表明,土壤颗粒上表面吸附位点具有非均一性,且吸附过程并非完全受扩散步骤控制[11],另一方面,用多聚物固定的蛋壳能有效吸附活性红染料,被吸附分子在颗粒间的扩散是吸附过程的限速步骤[1];此外,天然产物的物理性状与吸附机制密切相关,就活性碳而言,粉末状比颗粒态具有更强的对染料的吸附速率和能力,其原因在于染料本身的渗透阻力[14];再次,精细的化学分析方法可判定吸附剂的关键基团,从而在微观层次上揭示吸附过程的机理。
2021届高考生物二轮复习常考题型大通关(新高考)非选择题(四)种群、群落与生态系统1.图甲为某温带稀树草原食物网的一部分示意图,图乙为某生物的种群密度与出生率、死亡率的关系图。
请据图回答:(1)在图甲所示的食物网中,狼属于_________第营养级。
在狼与兔的捕食与被捕食过程中,反应敏捷的兔和跑得快的狼均能很好地生存,从生物进化的角度分析,这是二者的_________结果;从生态系统的功能角度分析,信息传递能够___________,以维持生态系统的稳定。
(2)若图乙所示的种群为某鼠种群。
在C点时,鼠种群的年龄组成类型为___________。
在无迁入和迁出的情况下,该种群数量每年均以150%的增长率(出生率-死亡率)增长,若该种群初始数量为N,则两年后它的数量将达到_________。
(3)采用样方法调查该稀树草原中风信子的种群密度,选取样方的关键在于__________。
若同时统计各样方中物种数目,则可以起到调查__________的作用。
(4)在图甲所示的稀树草原的食物网中,最高营养级的能量去向包括_________、________。
假设每种动物从上一营养级不同生物中获得的能量相同且能量传递效率均为10%,若狼种群增重6kg,需要消耗草_________kg。
(5)某年气温明显偏高,食物丰富,稀树草原昆虫数量增多,但并没有呈现“J”型增长的状态,这是_______________(填“负反馈”或“正反馈”)调节的结果。
多年来,该稀树草原牧民大力植树种草,使草原生态环境明显好转,牧业产量呈持续增长势头,说明人类活动能影响群落演替的__________,也使生态系统的抵抗力稳定性得以增强。
2.某野外调查小组在我国东部地区对东部群落进行深入调查,获得下面有关信息资料,请分析回答:(1)调查获得了树林中物种数与面积的关系图(如图1)上图显示,调查该地区物种数的样方面积最好是_____________。
废旧泡沫塑料的两性离子化及其染料吸附脱色和杀藻作用的研究上海市晋元高级中学邹晨燕摘要:本文提出了一条利用废旧泡沫塑料的新思路,即用它直接合成了一种新型的聚苯乙烯磺酸季铵盐,实现了两性离子化。
发现该盐对酸性染料的亮蓝,湖蓝A和落日黄的吸附量分别是523, 500和458 mg/g,; 分别是活性炭的8.6, 4.6和3.2.倍,显示出了很强的吸附脱色能力。
同时也偶然发现该盐具有很好的杀藻作用,它在2 g /L的浓度下24小时后对蓝藻的杀藻率达到了86%,而且循环使用了三次,仍保持了较高的杀藻作用(分别为85%,82 %,73%)。
由于该盐具有非水溶性,既不会引进二次污染,后处理也十分方便,可期望今后在较难处理的“水华”、印染废水等水环境治理中能够发挥重要的作用。
既可“以废治废”,又可以拓宽废旧泡沫塑料的用途,提高它的附加价值。
关键词:废旧泡沫塑料,聚苯乙烯磺酸季铵盐,染料,吸附,脱色,蓝藻,化学杀藻剂。
聚苯乙烯泡沫塑料(FPS)被广泛地用于隔热、保湿、隔音、包装等领域,废弃物也日益增多,造成了“白色污染”。
因此废旧泡沫塑料的回收利用受到了重视。
如做成涂料、粘胶剂、增稠剂、阻垢剂等[1],但由于附加价值低,回收利用率不高。
另一方面,我国水资源缺乏,而现有的水环境又严重受到各种带电荷的水溶性化合物如水溶性盐、有机染料等的污染。
于是我设想:是否能在这些废旧泡沫塑料同时引进带正电荷和带负电荷的二种基团,然后利用“异电相吸”的原理,将水环境中的带电荷的有害化学物质吸附而除去?这样,既能达到“以废治废”的目的,又能拓宽废旧泡沫塑料的用途,提高它的附加价值。
在老师们的指导下,首先,我尝试按图1的路线用废旧FPS制备了聚苯乙烯磺酸季铵盐(以下简称PSAS),实现了FPS的两性离子化。
NEt3氯磺酸SO3 CHCH2n2323Cl2n22n n图1 聚苯乙烯磺酸季铵盐的合成路线然后,将所得到的PSAS进行了染料吸附脱色实验。
绿色藻类的作用和功能主治1. 简介绿色藻类是一类微生物,广泛分布在淡水和海洋中。
它们通过光合作用和吸收营养物质的方式生存,并在自然界中发挥着重要的作用。
以下将介绍绿色藻类的一些主要功能及其主治。
2. 水质净化绿色藻类能够吸收水体中的有机污染物、重金属离子和其他有害物质,帮助净化水质。
它们通过光合作用将水中的二氧化碳转化为氧气,提高水体中的氧含量,改善水体生态环境。
此外,绿色藻类还能吸附悬浮物质和细菌,起到一定的杀菌作用。
3. 生态修复绿色藻类在生态修复中发挥着重要作用。
它们能够吸收、吸附和转化水体中的有害物质,帮助修复受到污染的湖泊、河流和沿海地区。
绿色藻类的生长能力强,繁殖快,可以迅速覆盖污染区域,减少土壤侵蚀,净化土壤。
4. 食物和饲料绿色藻类含有丰富的维生素、矿物质和蛋白质,可作为优质的食物和饲料。
它们可以作为食物补充人体所需的营养物质,尤其适合素食主义者和蛋白质摄入不足的人群。
同时,绿色藻类也可以作为饲料用于养殖业,提供动物所需的营养成分。
5. 化妆品绿色藻类中含有丰富的氨基酸和多糖,具有保湿、抗氧化和抗衰老的功效,因此被广泛应用于化妆品中。
绿色藻类提取物可以滋润皮肤、改善皮肤纹理,减少皱纹和细纹的出现。
此外,绿色藻类还能够舒缓敏感肌肤,减少皮肤过敏症状。
6. 能源源泉由于绿色藻类的生长速度快,营养价值高,可以作为生物能源的重要来源。
绿色藻类通过光合作用将太阳能转化为化学能,可以被用作生物柴油、生物气体和生物燃料电池的原料。
利用绿色藻类作为能源源泉,可以减少化石燃料的使用,降低碳排放,对环境友好。
7. 医疗应用绿色藻类中的一些成分具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤的功效,可以用于疾病的预防和治疗。
研究表明,绿色藻类中的某些多糖能够增强免疫力,提高人体的抵抗力。
此外,绿色藻类中的一些化合物还具有降血压、降血脂和调节血糖的作用,对于心血管疾病和糖尿病等慢性疾病有一定的辅助治疗效果。
8. 环境保护绿色藻类是一类重要的原生生物,是生态系统中的关键环节。
最强的生物燃料——“藻类”作为不依赖于化石资源的燃料,生物燃料逐渐得到普遍认可。
但在应用上,使用高等植物的现有手段还存在极限。
其原因在于单位面积的收获量较小,并且还会浪费珍贵的水资源。
作为解决之策,业界开始开发使用藻类的生物燃料。
这样的话,不仅单位面积的收获量可达到现有手段的3~40倍,而且基本上不用水。
不过,要想实用化,今后还必须要降低成本,不断摸索与吸收CO2相结合的方法。
日本经济产业省2010年3月5日就生物燃料提出方针,表示“按LCA(生命周期评估)计算,如果CO2减排量达不到50%以上的话,就不能获得碳中和(Carbon Neutral)认证”。
这是一项非常严格的规定,目前只有利用巴西现有农田种植的玉米、日本国内的甜菜以及建筑废料制成的燃料能够获得碳中和认证。
对于目前仅靠经济合理性尚无法成立、依赖于扶持及补助的生物燃料来说,能否获得碳中和认证,将关系到其盈利与否。
这样一来,通过开辟森林来栽培燃料用植物的业务模式就变得不再可行。
而藻类则可解决这一问题。
通过养殖藻类来制备燃料的技术从生物学阶段迈向工程学阶段。
荷兰壳牌(Shell)、美国埃克森美孚(Exxon Mobil)等石头巨头,以及美国陶氏化学(Dow Chemical)等化学品厂商已开始着手开发。
其中,埃克森美孚甚至投入了超过6亿美元的巨资,其力度之大可见一斑。
美国拥有大约200家生物风险公司,大量风险投资纷纷涌向通过养殖藻类来制备燃料的领域。
在日本的汽车关联厂商中走在前列的是日本电装。
该公司已开始在基础研究室内进行藻类培养(图1)。
培养了两种目前最受关注的微细绿藻(Pseudochoricystis)*及葡萄藻(Botryococcus)*。
在微细绿藻方面与庆应义塾大学、中央大学及京都大学合作,而在葡萄藻方面则与筑波大学合作,基本囊括了日本国内的主要参与者。
*准确的名称为Pseudochoricystis ellipsoidea。
经试验论证的绿藻的5种作用绿藻(小球藻)的5种功效绿藻是一种单细胞微藻,为球藻科,小球藻属,所以正确学名为小球藻,富含叶绿素,因此呈现绿色(最常见的研究最多的两个小球藻藻种为Chlorella vulgaris普通小球藻及Chlorella pyrenoidosa蛋白核小球藻)。
由于绿藻细胞壁较厚,因此在以往总认为消化吸收率不如螺旋藻(又称蓝绿藻,只有一层薄的细胞膜),拜生物科技进步所赐,绿藻细胞可通过破壁技术来提升吸收率。
绿藻除了有丰富的蛋白质、多醣体、维生素、矿物质和必需氨基酸,有的品种还带有叶黄素等成分,由于结构与红血球相似,因此常被冠名为绿色血球,是一种高价值的营养补充品,适度摄取可能具有排毒、调整免疫力等功效,详述如下:绿藻(小球藻)的好处有哪些?1.帮助排毒近年来接二连三的食品安全问频发不断,如何防毒及排毒成为大家最关注的话题。
一则(2007年)研究论文指出(对象为35位孕妇),孕期补充绿藻除了能降低母乳中的二恶英浓度,还能提升免疫球蛋白A(IgA)的水平,能减少胎儿从母乳吸收二恶英机率。
(论文名称:Chlorella (Chlorella pyrenoidosa) supplementation decreases dioxin and increases immunoglobulin a concentrations in breast milk. 补充蛋白核小球藻能减少二恶英,同时增加母乳中免疫球蛋白a 的浓度。
)另一则(2015年)随机双盲对照研究试验指出(为期2周,对象为6位女性),补充绿藻能降低尿液中多环胺类化合物(MeIQx)的水平,具有抑制毒素吸收及干扰其生物活化的效果。
其排毒机制可能与绿藻中的丰富叶绿素所具有的重金属螯合及解毒功能有关。
注:环胺类化合物是饮食中常见的致癌化学分子,常见于过度烹调的食物中。
(论文名称:Detoxification of chlorella supplement on heterocyclic amines in Korean young adults. 补充小球藻对韩国青年杂环胺的解毒作用。
一、名词解释1.烈性噬菌体:侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解的吞噬体。
专性厌氧微生物:在无氧条件下才能生存,且绝对专性的微生物。
世代时间:根据一定时间内细菌的增殖数量可以计算出繁殖的代数(n),并以增殖时间除以繁殖代数求得每繁殖一代所需的时间最适生长温度:生长限制因子自溶:灭菌: 采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施2.温和噬菌体:当侵入宿主细胞后,其核酸附着并整合在宿主染色体上,和宿主的核酸同步复制,宿主细胞不裂解而继续生长的噬菌体。
土壤自净: 土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力,通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程。
土壤污染:土壤生物修复:利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化,使土壤恢复其天然功能。
水体自净: 河流(水体)接纳了一定量的有机污染物后,在物理的、化学的和水生物(微生物、动物和植物)等因素的综合作用后得到净化,水质恢复到污染前的水平和状态大肠杆菌:细菌菌落总数:是指1ml水样在营养琼脂培养基中,于37℃培养24h后所生长出来的细菌菌落总数。
它用于指示被检的水源水受有机物污染的程度,为生活饮用水作卫生学评价提供依据。
3.细胞质膜:主要由磷脂双分子层和蛋白质构成。
水体富营养化:是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体,使藻类等水生生物大量地生长繁殖,使有机物产生的速度远远超过消耗速度,水体中有机物积蓄,破坏水生生态平衡的过程。
氨化作用:有机氮化物在微生物的分解作用中释放出氨的过程硝化作用:在好氧条件下,氨经过微生物作用氧化成亚硝酸,再进一步氧化成硝酸的过程反硝化作用:在缺氧条件下,兼性的厌氧硝酸盐还原菌将硝酸还原为N固氮作用:在固氮微生物的固氮酶的催化作用下,把N2转化为氨,进而合成为有机碳化合物硫化作用:硫化氢、元素硫或硫化亚铁等在硫细菌的作用下进行氧化,最后生成硫酸的过程荚膜:有些细菌在细胞壁外面存在被外多糖。
文章编号:1672-2019(2009)01-0019-05·综述·生物质材料对水体中染料和其他有机污染物的吸附顾迎春1,郑静2,石碧1(1.四川大学制革清洁技术国家工程实验室,四川成都610065;2.成都信息工程学院图书馆,四川成都610225)摘要:大量研究表明:纤维素基生物质、甲壳素和微生物对水体中染料的吸附容量低于商品活性碳对染料的吸附容量;虽然壳聚糖对一些阴离子型染料有相当大的吸附容量,但由于其性能不稳定,因此难以获得大规模工业应用。
关于生物质对其他有机污染物吸附性能的研究报道相对较少,说明这方面的研究有待于进一步深入和拓展。
废弃皮胶原是一类来源极其丰富的生物质,近年来的研究发现:基于皮胶原研制的新型吸附剂对水体中的阴离子型染料和有机酸能有效去除,有可能在染料和有机废水处理方面得到应用。
关键词:生物质,吸附,染料,有机污染物,皮胶原中图分类号:TQ028文献标识码:Adsorption of dyes and other organic pollutants on biomassmaterials from aqueous solutionsGU Ying-chun 1,ZHENG Jing 2,SHI Bi 1(1.National Engineering Laboratory for Clean Technology of Leather Manufacture,Sichuan University,Chengdu 610065,China;2.Library of Chengdu University of Information andTechnology,Chengdu,610225,China)Abstract :A large number of researches have indicated that the adsorption capacities of dyes on cellulose-based biomass,chitin and microbe were lower than those on commercial activated carbons from aqueous solutions.Al -though the adsorption capacities of some anionic dyes on chitosan were great considerably,the properties of chitosan were not stable enough to acquire the industrial application on large scale.The relatively fewer reports illustrate that there should be more profound and extended research concerned with the adsorption characteristics of other organic pollutants on biomass.Waste hide collagen is a type of very abundant biomass.The recent investigation has found that a novel adsorbent based on hide collagen had the effective removal of anionic dyes and organic acids from aqueous solutions and might have the potential usefulness on the treatment of dye and organic wastewater.Key words :biomass,adsorption,dyes,organic pollutions,hide collagen收稿日期:2008-12-07*基金项目:国家科技支撑计划课题(No.2006BAC02A09);四川省重点科学与技术研究项目(04SG012-009);四川大学青年科学基金(200452)[通讯作者]石碧,E-mail:shibi@ or sibitannin@ ,Tel:(028)85405508第17卷第1期中国医学工程Vol.17No.12009年3月China Medical EngineeringMar.2009对水体中染料和其他有机污染物吸附性能的研究的主要目的是对染料和有机废水进行脱色和净化处理。
浅谈绿藻对五种重金属的生物吸附作用及影响因素摘要:藻类的结构特点,决定了藻类可以高效的有选择性的富集重金属离子,经实验验证,在适宜的环境下,绿藻对污废水中的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等五种重金属离子具有很好的生物吸附作用,其吸附率受PH值、吸附时间、重金属离子的浓度、温度等的影响。
关键词:藻类,生物吸附,重金属重金属是对生态环境危害极大的一类污染物,因其进入自然界中不能被生物降解,而往往参与食物链循环而最终在人体及其他生物体内富集,破坏生物体正常生理代谢活动,引起慢性中毒,危害人类健康,另一方面,随着国民经济的蓬勃发展,对重金属的需求越来越大、需求面越来越广,从而造成重金属资源的相对匮乏,因此如何有效的回收重金属,是改善生态环境,维持可持续发展的一个重要问题,传统的处理方法有化学沉降、氧化与还原、离子交换、电化学处理、过滤、萃取等,但这些方法存在许多不足之处,如运行成本高、操作管理繁琐、金属去除不彻底、易形成二次污染等,众所周知,一些微生物如藻类、细菌等能够在含有超高浓度有毒金属的溶液中生长并能进行生物浓缩,其中,藻类对许多重金属具有较强的生物吸附作用,可广泛应用于工业污废水中重金属的去除与回收,尤其是对于那些含量较低且不易利用传统方法去除的金属。
一、藻类对重金属生物富集的特点生物富集是生物有机体及处于同一营养级上的生物种群从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物,从而使生物体内该物质浓度超过环境中该物质浓度的现象。
藻类因其容易观察而常用来指示水体、生态系统营养条件的变化,藻类的细胞壁主要是由多糖、蛋白质和脂肪组成的网状结构,带有一定的负电荷且有较大的表面积,能提供较大的空间与重金属离子结合,此外,细胞壁是具有高度选择性的半透膜,这些结构特点,决定了藻类可以高效的有选择性的富集金属离子,根据以往的研究结果表明,藻类对重金属离子的亲和性一般具有下列顺序:Pb>Fe>Cu>Cd>Zn>Mn>Mo>Sr>Ni>V>Se>As>Co。
【综述】绿藻多糖的生物活性研究进展海藻是生长于海洋中的低等植物,是海洋生物的重要组成之一。
绿藻是种类最多的一类海藻,是藻类植物中最大的一门,约有350个属,7500~8000种。
研究表明,绿藻多糖是绿藻的主要化学成分,含量丰富。
多糖是所有生命有机体的重要组分,并在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维持生命有机体的正常代谢等方面有重要作用。
因此,关于绿藻多糖的研究越来越受到研究人员的关注。
目前,对绿藻多糖研究比较多的种属主要为石莼属(Ulva)、松藻属(Codium)、浒苔属(Enteromorpha)、礁膜属(Monostroma)、小球藻属(Chlorella)和刚毛藻属(Ctadophora)等。
水溶性硫酸多糖是绿藻多糖的主要成分,其组分和结构随着绿藻种类的不同而不同,通常可分为两类,一类为木糖-阿拉伯糖-半乳糖聚合物,另一类为葡萄糖醛酸-木糖-鼠李糖聚合物[1]。
绿藻多糖具有降血脂、降血糖、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、免疫调节、抗凝血、抗辐射、抗菌、抗炎等多种生物活性。
一、绿藻多糖的降血脂活性70年代初,就有人研究得出结论,多数绿藻都有降低血浆胆固醇水平的作用,后经证实其活性组分为多糖。
后来,相继有报道证实了绿藻多糖的降血脂作用。
周慧萍等[2]从福建产的浒苔中分离和纯化得到一种酸性异多糖,并研究证实其有降血脂及提高超氧化物歧化酶活力、降低脂质过氧化物含量的抗衰老作用。
Pengzhan Y等[3]用不同分子量大小的浒苔多糖灌胃高血脂大鼠,发现其能显著降低总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。
王艳梅等[4]进行了孔石莼多糖对高脂血症的影响研究,表明低、中、高三个剂量的多糖样品均有显著的降甘油三酯作用,中、高剂量组可显著降低血清中总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇。
徐娟华等[5]也证实了石莼多糖对外源性高脂血症有较好的降胆固醇、甘油三酯的作用。
专题六光合作用考点一叶绿体色素的提取和分离1.(2015·江苏卷,21)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述正确的是(多选)( )A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次解析本题主要考查光合色素的提取与分离,意在考查生物实验的相关知识,考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力,难度较大。
A项对,由图示可知,强光下,Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿体含量降低;B项对,类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解;C项对,Ⅲ是叶绿素a,Ⅳ是叶绿素b,都是主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同;D项错,画滤液线时,滤液在点样线上画2-3次。
答案ABC2.(2015·重庆卷,4)将如图所示细胞置于密闭容器中培养。
在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。
下列叙述错误的是( )注:适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图A.黑暗条件下,①增大、④减小B.光强低于光补偿点时,①、③增大C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大解析本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识,考查识图和分析能力。
难度适中。
黑暗条件下,叶肉细胞只进行呼吸作用,不进行光合作用,细胞吸收O2,释放CO2,故①增大、④减小,A正确;光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度,当光强低于光补偿点时,光合速率小于呼吸速率,细胞吸收O2,释放CO2,故①增大、③减小,B错误;当光强等于光补偿点时,光合速率等于呼吸速率,细胞不吸收O2,也不释放CO2,②、③保持不变,C正确;光饱和点是指光合速率达到最大时的最低光照强度,当光强等于光饱和点时,光合速率大于呼吸速率,细胞吸收CO2,释放O2,②减小、④增大,D正确。
藻类在环境保护中的作用及其资源化利用研究进展摘要:作为地球上最庞大的生物群体藻,类在环境保护中具有重要意义。
主要述评了藻类在固定二氧化碳、去除有毒有害物质、去除难降解有机物、吸附重金属等方面的作用,并从制油,提取色素、藻胆蛋白、生理活性物质等方面评价了藻类的资源化用途,最后对其资源化利用的未来研究方向进行了展望。
关键词:藻类;环境保护;资源化利用藻类种类繁多,形态各异,目前已知的有30000多种。
作为地球上最庞大的生物群体,藻类在环境保护中具有重要意义,其光合作用效率高,二氧化碳固定能力强,能去除有毒有害物质,同时可以制油、提取有用物,资源化利用前景较为广阔。
一、藻类在环境保护中的作用1. 固定二氧化碳工业革命后,全球二氧化碳排放量达到290亿t/a,大气中二氧化碳的质量分数也由2.7×10-4%上升到了3.9×10-4%[1]。
微藻干质量中约50%的碳元素来自二氧化碳,每生产100t藻类生物量可固定183t二氧化碳,而且微藻可以利用照射到它表面的9%左右的太阳能产生280t/( hm2·a)的干生物量,同时固定513t/a二氧化碳。
2. 去除有毒有害物质水体中有机物浓度过高时,藻类细胞可异养生长,直接吸收尿素、氨基酸、磷酸脂等含氮、磷有机污染物以及木质素、酚类等难降解、有毒物质,甚至能吸附重金属。
3. 去除难降解有机物酚类化合物是美国环境保护署(EPA)的优先控制污染物对象,而藻类能对其进行物理吸附。
NAVARRO等[7]研究了 Lessonia sp. (酸度系数(pKa)=3.13)和Macrocystissp.(pKa= 2.83) 对2-硝基酚(pKa=7. 23)的吸附效果,发现最适pH分别为3和4。
ARAVINDHAN等用 Caulerpascalp elliformis (pKa= 3.85)对苯酚(pKa= 9.90)进行吸附实验,发现在pH为6时苯酚的吸附率达到了86 %。
海洋生物除藻剂对环境有害物质的拮抗作用研究近年来,随着全球环境污染的加剧,海洋生物除藻剂作为一种环境友好型的藻类生态调控工具备受关注。
除藻剂在海洋藻类水华控制中发挥着重要作用,但同时也需要关注它对环境有害物质的拮抗作用。
本文将围绕海洋生物除藻剂对环境有害物质的拮抗作用进行研究,探讨除藻剂在环境保护方面的潜力和挑战。
首先,海洋生物除藻剂拥有一定的吸附和吸附能力,可以有效地吸附环境中的有害物质。
研究表明,除藻剂能够吸附重金属、有机污染物等有害物质,从而降低其在海洋环境中的浓度,减少其对生态系统的影响。
除藻剂作为海洋生物的一种,通过其表面的黏附物质和细胞壁结构,能够吸附并封存有害物质,从而减少其在海洋中的迁移和扩散。
这种拮抗作用有助于维持海洋生态系统健康,并保护生物多样性。
其次,除藻剂还具有一定的降解能力,可以将环境中的有害物质转化为无害的物质。
一些研究表明,除藻剂可以分泌特定的酶类物质,可以降解有机污染物,如石油、农药等。
这种降解过程有助于清除海洋环境中的有害物质,减轻其对生物体的毒性。
此外,除藻剂还可以通过与环境有害物质之间的化学反应发挥拮抗作用。
研究发现,除藻剂的部分代谢产物具有还原剂或氧化剂的性质,可以与一些有害物质发生氧化还原反应,从而改变其毒性和活性。
这种化学反应对环境中的有害物质起到一定的去除和改良作用。
除藻剂对环境有害物质的拮抗作用不仅有益于海洋环境的保护和恢复,还对人类健康具有重要意义。
许多有害物质如重金属、有机污染物等会通过食物链进入人体,对人体健康造成威胁。
通过除藻剂的拮抗作用,可以有效地降低海洋环境中有害物质的浓度,减少人体暴露的风险。
然而,海洋生物除藻剂对环境有害物质的拮抗作用也存在一些挑战和问题。
首先,除藻剂的有效性和稳定性是研究的重点。
不同类型的除藻剂对不同的有害物质可能具有不同的拮抗效果,需要进一步的研究来确定最适合的除藻剂类型和使用条件。
此外,除藻剂的应用量和频率也需要进一步研究,以确保其对环境的影响最小化。
绿藻对活性染料的生物吸附作用
金鹏
【期刊名称】《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2014(030)003
【摘要】目的研究绿藻对活性染料的生物吸附作用,确定污水处理的工艺条件.方
法以绿藻为生物吸附剂,通过吸附试验研究其对活性染料的处理效果,考察反应时间、废水pH值、盐度、绿藻FeCl3表面改性情况对处理效果的影响.结果试验结果表明,绿藻表面存在着丰富的官能团,对活性染料具有较好的吸附性能.吸附时间对染料的去除效果有较大的影响,酸性条件有利于染料的吸附,提高废水的盐度及绿藻
Fe3+改性均可以促进绿藻对染料的吸附能力,吸附量从2.0 ~2.3 mg/g提高到
3.8 ~5.0 mg/g.结论绿藻吸附是一种价廉、高效及环境友好的污水处理工艺,吸附模式更接近于Freundlich吸附模式.
【总页数】5页(P553-556,567)
【作者】金鹏
【作者单位】中国建筑东北设计研究院有限公司,辽宁沈阳110006
【正文语种】中文
【中图分类】X5
【相关文献】
1.戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr6+的研究 [J], 万俊杰;康奕菁;郭伟艳;黄远超
2.纳米颗粒吸附效应在生物医学领域的应用--富硒纳米青茶对192例乙肝病毒携带吸附作用的探讨 [J], 曲源;曲莱;曲少忠;黄炽雄
3.少根根霉生物吸附剂对偶氮染料的吸附作用 [J], 肖继波;胡勇有;张妙仙
4.细胞破碎对离子交换扩张床吸附中生物质与吸附剂间相互作用的影响 [J], 董建南;林东强;姚善泾
5.膨胀石墨对活性染料水溶液的吸附脱色作用 [J], 刘淑芬;李冀辉;杨丽娜
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科学家发现光可以调节藻细胞对壁面的吸附能力时间:2018-05-11 【原创】来自德国的马·普动力学与自组织系统研究所科学家发现微藻附壁的现象可以通过光进行控制。
实验表明在白光条件下,衣藻表现出对壁面强烈的吸附力。
在红光条件下,藻细胞几乎不吸附在物体表面。
长久以来大家都知道微藻具有趋光性,但却不知道藻细胞对壁面的贴附机制可以用光进行控制。
检测衣藻对壁面吸附力的装置检测吸附力的原理示意图通过进一步的研究,发现衣藻在蓝光条件下,会强烈的吸附于壁面。
微藻使用特定光敏感蛋白来感知光线,这种“光调节开关”对壁面的吸附机制可能是微藻进化的产物。
不同于海洋微藻,衣藻很多生活在潮湿的泥土中,被泥土表面掩盖,如果这些泥土表面受到阳光照射,这藻细胞会开启对壁面吸附的机制,藻细胞会紧紧贴在这些泥土表面,获得光照,进行光合作用。
不同波长光下藻细胞表现出来的吸附力(基本上波长越短,吸附力越强)光开-关控制藻细胞的对壁面的吸附这些结果并不能为藻细胞不贴壁的问题(微藻贴壁会造成光线无法进入到培养液中)提供解决方案,因为微藻还需要部分蓝光来进行光合作用。
科学家正在寻找出是藻细胞内的那一个蓝光感知元件(光敏性蛋白)触发了细胞启动吸附能力,如果我们能对此元件进行修饰,或许可能解决藻细胞贴壁的问题。
为什么要研究绿藻的吸附机制。
研究团队表示“对于微小的细胞而言,这种吸附力太大了,我们对这种现象非常感兴趣,同时藻细胞鞭毛的构成原理与人体内肺部纤维的组成方式非常相似”该团队同时对解决微藻养殖过程中藻膜的形成非常感兴趣,正在研究是否可以通过除光调节外的其他方式进行解决,例如在反应器表面引入弱电荷。
在很多应用中生物膜是一个很麻烦的问题,假如我们可以阻止微生物贴壁并避免形成生物膜,这将在医药、生物技术和化学工程等各方面产生重要的应用价值。
来源:Adhesion of Chlamydomonasmicroalgae to surfaces is switchable by light. NaturePhysics, 2017。
活性染料染棉针织物绿色高效水洗的设计与开发【摘要】纺织印染工业作为国民经济的传统支柱行业,在国民经济总量中占据着重要的比重;纺织印染工业也是高能耗、高污染产业,其废水排放在国内工业中排名第四,一半以上的工业污水来自纺织印染行业,在当下日益严峻的环保监管下,印染企业只有探索可持续绿色道路,降低印染企业的能耗和污水排放量,才能实现新的发展。因此研究棉织物新型皂洗工艺及皂洗剂的应用发展至关重要。【关键词】活性染料;染棉针织物;绿色高效;水洗引言棉纤维是生活中最常见的纺织纤维,广泛应用于各类纺织服装的制作,属于日常消耗品的应用范围。天然的纺织纤维相对化学纤维有着独特的优点,如手感柔软、吸湿透气、服用性能好。纤维素纤维主要是用活性染料进行染色。活性染料分子结构简单,有活性基团,与纤维反应,形成共价键将染料固着在纤维上。1皂洗剂的概述及分类早期,表面活性剂作为皂洗剂进行皂洗时,水解染料与皂洗液中的染料之间存在动态的平衡关系,就会导致水解染料不能完全从纤维中分离出来,所以需要对皂洗剂进行进一步的优化。高聚物皂洗剂成为人们的研究焦点,是由于分散性强的高分子聚合物具有较好的助洗性。同时,高聚物皂洗剂也能缩短染色洗涤过程,能降低废水的排放。对高聚物皂洗剂进行了研究,结果表明,聚合物在溶液中的吸附能力使染料分子充分分散,更好地抑制水解性染料的返沾[16]。水解染料的活性基团虽然失去了活性,仍然可以利用范德华力和静电力对纤维进行吸附,而产生浮色。浮色的去除一般是通过机械力和表面活性剂作用来进行的。皂洗剂可使水溶液表面张力下降,形成一种增溶的胶团,而使浮色染料溶解。除此之外,洗剂还能够去除影响织物手感和外观的纺织助剂.1.1低温皂洗剂目前,印染工厂在皂洗流程中普遍采用高温皂洗剂,其皂洗温度通常在90℃以上。大多数印染公司对活性染料的染色温度60-90℃,染色温度会影响染料在纤维内的扩散。当水解性染料在纤维内孔道中的扩散时,也必须要在较高的温度下克服扩散能垒,因而一般要求在60℃以上的温度下进行皂洗。因此,在活性染料皂洗过程中,必须达到或高于染色温度,才能使纤维孔道中的水解染料在纤维内部扩散并被清洗1.2酶皂洗剂酶皂洗是一种利用生物酶对染色织物进行皂洗的环保皂洗处理技术。这种皂洗技术是对特定结构的活性染料,能去除织物表面的水解染料和未反应的活性染料,只需用很少的水即可进行皂洗。其特点是用水量小,皂洗温度低,节省时间,适用范围有限。1.3酸性皂洗剂织物染色后从染浴中取出,布面会携带大量残留的碱液,残留的碱会析出并分别在织物表面,造成“风印”,影响织物的表观。所以,活性染料染色后要先中和布面上的残碱再进行皂洗。当前印染企业所用的皂洗,基本上都是碱性皂洗,酸性皂洗剂能够缩短生产工艺流程,省去皂洗过程中的酸中和。在当下的环保和排放的压力下越来越受到重视,同时,酸洗和皂洗工艺的结合,能够节省酸中和工艺,不仅节约了水资源,还提高生产效率。2实验2.1材料与设备织物:纯棉漂白半制品,40sCCH纱线,双面棉毛针织物(单位面积质量180g/m2,南通新西尔克针织服装有限公司);染料:雷马素红RGB[德司达(上海)贸易有限公司];试剂:无水Na2CO3、NaCl(化学纯,国药集团化学试剂有限公司)。
2014年5月第30卷第3期 沈阳建筑大学学报(自然科学版)Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science ) May 2014Vol .30,No.3 收稿日期:2013-12-11基金项目:国家自然科学基金项目(51108277)作者简介:金鹏(1963—),男,教授级高级工程师,主要从事给排水工程设计及污水处理等研究.文章编号:2095-1922(2014)03-0553-04doi :10.11717/j.issn :2095-1922.2014.03.26绿藻对活性染料的生物吸附作用金 鹏(中国建筑东北设计研究院有限公司,辽宁沈阳110006)摘 要:目的研究绿藻对活性染料的生物吸附作用,确定污水处理的工艺条件.方法以绿藻为生物吸附剂,通过吸附试验研究其对活性染料的处理效果,考察反应时间、废水pH 值、盐度、绿藻FeCl 3表面改性情况对处理效果的影响.结果试验结果表明,绿藻表面存在着丰富的官能团,对活性染料具有较好的吸附性能.吸附时间对染料的去除效果有较大的影响,酸性条件有利于染料的吸附,提高废水的盐度及绿藻Fe 3+改性均可以促进绿藻对染料的吸附能力,吸附量从2.0~2.3mg /g 提高到3.8~5.0mg /g.结论绿藻吸附是一种价廉、高效及环境友好的污水处理工艺,吸附模式更接近于Freundlich 吸附模式.关键词:绿藻;吸附;活性染料;废水中图分类号:X 5 文献标志码:A Biosorption Effect of Green Algae on Reactive DyesJIN Peng(China Northeast Architectural Design and Research Institute Co.Ltd ,Shenyang ,China ,110006)Abstract :Biosorption effect of green algae on reactive dyes is studied to determine process conditions for wastewater treatment.Adopting green alga as a biosorption agent ,treatment efficiency ,reaction time ,pH value of wastewater ,salinity and surface changes of green algae FeCl 3are experimentally investigated.Re⁃sults indicate that there are plenty of functional groups on the surface of the green algae and they have good adsorption capacity for the dye.The adsorption time affects the adsorption capacity of the algae significant⁃ly.The adsorption capacity is increased with decrease of pH value.Increasing of concentration of NaCl and modifying of green alga by Fe 3+can increase sorption efficiency of dye by green algae ,so that adsorption capacity can be increased from 2.0-2.3mg /g to 3.8-5.0mg /g.It shows that green alga adsorption is cheap ,efficient and environmental friendly for wastewater treatment process and the experimental data are al⁃so closed to Freundlich adsorption isotherm.Key words :green algae ;absorption ;reactive dyes ;wastewater 随着水体富营养化程度的加重,大量的藻类繁生,严重地影响了水环境的质量,也促进了藻类应用技术的开发研究[1].藻类具有较大的比表面积,其细胞壁表面官能团丰富,如包括有氨基、羟基、羧基等,废水中一些污染物可以与这些官能团键合或发生电吸附而得以去除[2].藻类吸附去除水中重金属离子方面的研究较多,藻类是一种很有潜力的重金属生物吸附剂[3–6].采用藻类去除废水中重金属的试验表明,废水的pH 、藻类的投加量、接触时间及温度等对554 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第30卷重金属生物吸附效果均有较大的影响,生物吸附更符合Langmuir 等温吸附模式[7-8].不同的藻类对Pb (II )和Cd (II )的吸附能力区别较大,吸附量分别在9.47~56mg /g 和4.7~29.2mg /g[9-11].藻类及无生命的藻类废弃物对Cu 2+具有一定的吸附能力,在pH 为5.3的条件下,吸附量分别可以达到33mg /g 和16.7mg /g ,而且废水中的其他离子对Cu 2+的吸附有竞争作用[12].活性染料以其染色牢度高、色泽鲜艳、光亮度高等优点而广泛应用于纤维纺织品及皮革的染色工艺中.然而,正是由于其良好的亲水性和稳定性,也成为印染废水中较难处理的污染物,一般需采用炭质吸附剂进行处理[13].近年来,藻类及其改性产物逐渐应用于废水中有机物的去除领域,其中藻类的炭化吸附染料的研究较多[14].然而,由于藻类含水较多,炭化效率较低,制备成本很高,应用领域受到了限制,有研究采用海藻吸附酸性橙色染料II (AO 7),表明废水的pH 对吸附效果影响较大,最佳pH 为2.0,藻类表面的氨基基团对吸附起到了重要的作用.笔者研究了绿藻及其简单改性产物对印染废水中活性染料的吸附特征,并考察绿藻吸附作用的主要影响因素,试验结果表明绿藻吸附是一种价廉、高效及环境友好的污水处理工艺.1 试验材料与方法 试验用绿藻取自上海松江中央公园池塘中.清洗绿藻去除其中的杂质,配置水棉培养液:MgSO 4,0.025g /L ;K 2HPO 4,0.01g /L ;Na 2CO 3,0.02g /L ;Ca (NO 3)2,0.01g /L ;葡萄糖,0.05g /L ;将洗净的绿藻放入培养液中培养待用.绿藻外观特征如图1所示.图1 培养液中的绿藻Fig.1 Green algae in medium 试验时从培养液中取出水棉,用自来水清洗3遍,用吸水纸压挤压,吸取水棉表面的水分,将其阴干并在室温下储存于密封包装中备用.从包装中称取一定量的水棉,使用电热恒温鼓风干燥箱于60℃,烘干1h ,称量水棉干质量.试验所用的染料名称为活性艳蓝KN⁃R(C.I.Reactive Blue 19),外观为蓝色粉末,物化性质:结构式为C.I.61200;20℃时,溶解度为100g /L ;反应性快,对金属离子的影响是铜4-5,铁4-5,主要用于棉或粘胶纤维的染色,亲和力高,均染性优良,固色率一般.染料废水配制质量浓度为50mg /L.采用分光光度法分析废水中染料的浓度,测得最大吸收波长为596nm ,标准曲线方程为y =53.652x -0.8517(相关系数R =0.9996).绿藻对染料的吸附量q e 为q e =(C 0-C e )VW .(1)式中:C 0为吸附前染料的质量浓度,mg /L ;C e 为吸附后染液中染料的质量浓度,mg /L ;V 为染液的体积,L ;W 为绿藻的投加量,g.采用Thermo Nicolet 公司的(AVATAR )370FT -IR 系统,检测红外光被吸收的情况可得到水棉的红外吸收光谱,从而推断出绿藻表面所含基团特征.吸附试验采用六联程控搅拌机,转速150/min ,反应时间为300min ,用滤纸滤出绿藻后测定溶液中染料质量浓度;分别研究绿藻投加量、吸附时间、盐质量浓度及染液pH 值对吸附过程的影响特征;采用不同质量浓度的FeCl 3溶液浸泡绿藻30min ,对绿藻表面进行改性,由于Fe 3+带黄色影响染料吸光度的测定,所以最后将水棉从改性剂中用镊子取出放入清水中稍加漂洗,以洗去在水棉表面未吸附牢固的Fe 3+,之后进行染料吸附试验,进行吸附模式分析.2 试验结果与分析2.1 绿藻的表面官能团特征绿藻表面官能团特征如图2所示.其中,T 为透过率. 由图2可知,绿藻表面官能团比较丰富.比较典型的有-OH 或N -H 基团(3346cm -1)、C =O 基团(1641cm -1)和C -O 基团(1035cm -1)等.1000~1200cm -1处对应的可能是C -O -C 、C -O -H 、S =O 和O =P 基团等,500~1000cm -1之第3期金 鹏:绿藻对活性染料的生物吸附作用555 图2 实验用绿藻红外光谱图Fig.2 Green algae infrared spectra for test间的吸收峰主要代表无机氧化物基团等.这些基团与吸附质的相互作用可能是绿藻吸附的重要机制.2.2 反应时间对绿藻吸附量及废水pH 的影响反应时间对绿藻吸附量及废水pH 的影响试验结果见图3.图3 反应时间对绿藻吸附量及废水pH 的影响特征Fig.3 Effect of reaction time on the algae adsorptionand pH of wastewater 由图3知:在绿藻吸附废水中的染料的过程中,前15min 吸附速度较快,吸附量有较大增长;15~120min ,呈缓慢增长态势;在120min 之后,藻类的吸附量又快速增长到一个高位后趋于饱和,吸附量上升为2.18mg /g.该规律与普通吸附剂的吸附规律差异较大,反映了藻类的生命活动可能影响其对染料的吸附能力.吸附过程中废水的pH 值也在不断地发生着变化,由初始的5.0逐渐上升,至5.8(300min ).特别是反应进行到45min 之后,变化幅度较大,这个现象同样反映了藻类的吸附剂的特殊性.2.3 废水的pH 值对绿藻吸附染料的影响废水的pH 值对绿藻对染料吸附量的影响试验结果见图4.图4 废水pH 值对染料吸附的影响Fig.4 Effect of pH in waste water on the adsorption of dye 由图4可知:废水的pH 值对绿藻的吸附能力影响较大.在酸性条件下,吸附量较大;而当废水pH 值大于10时,吸附量也逐渐增长;pH 值在6~10,吸附量相对较低.废水pH 值的变化影响了绿藻表面电性,改变了其对染料的吸附能力.2.4 废水的盐度对绿藻吸附染料的影响废水的盐度对绿藻对染料吸附量的影响试验结果见图5.图5 NaCl 投加量对染料吸附量的影响Fig.5 Effect of dosage of NaCl on the adsorption of dye 由图5可知:染料吸附量随着废水盐度的增加而增大.当NaCl 质量浓度达到700mg /L 后,染料吸附量增加趋于平缓.上述现象说明NaCl 的加入能够增大染料在水棉上的吸附量,提高脱色率.其原因可能是NaCl 的“盐排效应”,即NaCl 降低了染料在水相中的溶解度,从而提高了染料在水棉表面的吸附量.另外,NaCl 能够降低双电层的厚度,使染料向水棉的扩散变得更加容易,从556 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第30卷而提高吸附剂的染料吸附量.2.5 绿藻FeCl 3表面改性对其吸附染料的影响 由于绿藻表面含有丰富的负电基团,而试验所用的活性艳蓝KN⁃R 在水溶液中带负电,所以利用FeCl 3作为改性剂,使水棉表面带负电的基团吸附铁离子而带正电.绿藻FeCl 3表面改性对染料吸附量的影响试验结果见图6.图6 FeCl 3改性绿藻的染料吸附特征Fig.6 Effect of dosage of NaCl on the adsorption of dye 由图6可知:FeCl 3改性后的绿藻pH 值在6.09~6.61时,染料吸附量达到3.8~5.0mg /g ,而相同pH 值范围内未改性的染料吸附量在2.0~2.3mg /g.通过异种电荷的相互吸引作用,对活性艳蓝染料的吸附量增加了近两倍,吸附效果显著提高.2.6 染料吸附等温式分析 将等量的绿藻投入不同质量浓度、pH =6.5的染料废水中,进行恒温(25℃)震荡300min ,达到吸附平衡,得到如图7所示的吸附等温曲线.通过拟合,吸附模式与Freundlich 吸附模式接近,所得曲线吸附等温线方程为y =0.6013x 0.3435,相关系数R 2=0.9922.图7 绿藻对染料的吸附等温线Fig.7 Adsorption isotherm of dye by the green algae3 结 论(1)红外光谱特征显示绿藻表面具有丰富的官能团,其中在3346cm -1、1641cm -1、1035cm -1处的吸收峰最为明显,说明分别存在-OH ,C =O 和C -O 等基团.(2)吸附时间对绿藻吸附染料有重要的影响,其变化规律与普通吸附剂的吸附规律差异较大,吸附过程中废水的pH 也在不断地变化,反映了藻类的生命活动影响其对染料的吸附能力.(3)在酸性条件下,吸附量较大,废水的盐度及绿藻的表面改性提高了绿藻对染料的吸附量,绿藻对该染料的吸附模式更接近于Freundlich 吸附模式.参考文献:[1] Alberto V F ,Vargasa G ,Alarconb N ,et al.Evalua⁃tion of marine algae as a source of biogas in a two⁃stage 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