微藻矿化去除Pb2+的研究

J4 ›› 2015, Vol. 21 ›› Issue (4): 608-.

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微藻矿化去除Pb2+的研究

韩冉，林文挺，杨鹏，黄振，刘明华，程扬健*

出版日期:2015-12-20 发布日期:2016-01-04

StudyontheRemovalofPb2+ byBiomineralizationMedia viaMicroalgae

HAN Ran, LIN Wenting, YANG Peng, HUANG Zhen, LIU Minghua, CHENG Yangjian*

Online:2015-12-20 Published:2016-01-04

摘要/Abstract

摘要：

藻类作为水体中的初级生产力，通过生物积累、生物矿化等生理功能与环境中的重金属相互作用、对重金属地球生物化学循环起到关键作用。为了探讨藻类生物矿化去除水体中重金属的现象，文中研究了淡水微藻FZUL-321对Pb2+的去除及矿化。结果表明：微藻FZUL-321对Pb2+有较强的去除能力，且是一个快速去除的过程。随着Pb2+浓度增大，该微藻对Pb2+ 的去除效果也增大。在弱酸性条件下（pH5.0），其去除Pb2+的效果较好。如在Pb2+初始浓度为100mg/L，pH5.0，去除时间为40min，此时Pb2+的去除量为423.2×10-3干重。原子力显微镜（AFM）对细胞表面的形貌进行观察，发现微藻FZUL-321与 Pb2+作用后，细胞形貌和尺寸变化较大，如细胞褶皱并塌陷，细胞表面变得粗糙等。傅里叶红外光谱（FT-IR）结果表明藻细胞表面的羧基、氨基和磷酸基团等官能团参与前期Pb2+的吸附沉淀。最终，通过一系列生化作用，微藻FZUL-321将离子态的Pb2+矿化，X射线衍射（XRD）分析显示，矿化产物为Pb5(PO4)3OH。

关键词: 微藻；铅；生物矿化；原子力显微镜

Abstract:

As the contributor to the primary productivity, alga plays an important role in biogeochemical cycles through bioaccumulationandbiomineralizationofheavymetals.Inthispaper,westudiedtheremovalandmineralizationofPb2+ usingthe microalgae.TheresultsshowthatthemicroalgaehadastrongremovalcapacityforPb2+anditwasafastprocess.Withtheincreasing concentrationofPb2+,theremovalofPb2+alsoincreases.Intheconditionofweakacid(pH=5.0),theremovalofPb2+wasbetter.The removalamountwas423.2×10-3withtheinitialPb2+concentrationof100mg/L,pH5.0,andthecontacttimeof40min.AtomicForce Microscope(AFM)resultsshowedthattheshapeandsizeofthecellhadbeenchangedaftertheinteractionwithPb2+ andthecell surfacebecamerough.FourierTransformInfrared(FT-IR)revealedthatcellsurfacefunctionalgroups,suchascarboxyl,amido,and phosphonates,wereinvolvedintheremovalofPb2+.X-raydiffraction(XRD)patternshowsthat,undertheeffectofmicroalgae,leadions weremineralizedasPb5(PO4)3OH.

Key words: microalgae;plumbum(Pb);biomineralization;AFM

韩冉，林文挺，杨鹏，黄振，刘明华，程扬健* . 微藻矿化去除Pb2+的研究[J]. J4, 2015, 21(4): 608-.

HAN Ran, LIN Wenting, YANG Peng, HUANG Zhen, LIU Minghua, CHENG Yangjian* . StudyontheRemovalofPb2+ byBiomineralizationMedia viaMicroalgae[J]. J4, 2015, 21(4): 608-.

微藻矿化去除Pb2+的研究

StudyontheRemovalofPb2+ byBiomineralizationMedia viaMicroalgae

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