萊茵衣藻對(duì)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(duì)象，通過(guò)研究其對(duì)納米氧化銅的吸附和吸收的效果及其對(duì)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(duì)納米氧化銅的去除和分布特征的影響，揭示萊茵衣藻對(duì)水環(huán)境中納米氧化銅去除的可行性。采用多種手段對(duì)吸附過(guò)程中萊茵衣藻藻細(xì)胞及納米氧化銅的形態(tài)進(jìn)行了表征；通過(guò)靜態(tài)批處理吸附試驗(yàn)，研究吸附的影響因素、吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué)，考察了萊茵衣藻對(duì)納米氧化銅的吸附性能，并探討了其吸附機(jī)理；通過(guò)96h吸收實(shí)驗(yàn)分析萊茵衣藻的存在對(duì)納米

2、金屬分散/團(tuán)聚現(xiàn)象的影響，對(duì)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(cè)定萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物 EPS含量的變化，揭示其對(duì)吸收過(guò)程的影響。主要研究結(jié)論如下：
　?。?）FT-IR紅外分析表明，萊茵衣藻藻細(xì)胞表面含有大量可以與金屬離子結(jié)合的官能團(tuán)，如羥基、羧基、氨基等，在萊茵衣藻對(duì)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(qiáng)，增大吸附容量，有利于納米

3、氧化銅被萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物以及藻細(xì)胞細(xì)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。
　　（2）萊茵衣藻藻細(xì)胞對(duì)納米氧化銅的吸附過(guò)程是個(gè)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(xì)胞對(duì)納米氧化銅的最大比吸附量為128μg/106個(gè)藻細(xì)胞。
　　（3）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(dá)73.33％，這可能會(huì)降低納米氧化銅在水

4、環(huán)境中的生物有效性。
　　（4）萊茵衣藻的存在促進(jìn)了納米氧化銅的團(tuán)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(duì)水生生物的毒性。
　?。?）萊茵衣藻藻液濃度的變化對(duì)納米氧化銅在水相、藻細(xì)胞胞外、藻細(xì)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(jìn)入藻細(xì)胞胞內(nèi)的比例明顯下降。
　?。?）納米氧化銅對(duì)萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物的含量及組成成分影響較大，初期，藻細(xì)胞胞外聚合物含量增多，隨著時(shí)間的推移，藻細(xì)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(xì)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(jìn)納米氧化銅發(fā)生發(fā)生團(tuán)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(xì)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(shì)，說(shuō)明高濃度的納米氧化銅對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)生明顯的損傷，隨著時(shí)間的延