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海洋生物生理学结课论文姓名：杨德鑫学号业：海洋化学导师：陈侠教授授课教师：崔青曼教授浅谈藻类在重金属废水处理中的应用摘要：在水环境中，藻类有着不可估计的生态学重要性。其分布广泛，种类繁多。承担着整个地球三分之一的初级生产力，是水体食物链的重要组成部分，是水生态系统的功能和结构的基础。所以深入的了解污染物对藻类的影响以及藻类对污染物的生物吸附有很重要的科学意义。一、重金属污染水介绍目前，水污染已成为我国一个十分重要的环境问题。据统计，2006年，全国废水排放总量为536.8亿吨，比上年增加2.3%。其中，工业废水排放量240.2亿吨，占废水排放总量的44.7%，比上年减少1.1%；城镇生活污水排放量296.6亿吨，占废水排放总量的55.3%，比上年增加5.8%。工业废水排放达标率92.1%，比上年下降0.5个百分点，工业用水重复利用率80.6%，比上年提高4.5个百分点[1]。随着经济的高速发展和生产工业化进程的加快，重金属在化工、造纸、电镀、纺织、印染、化纤和农业等方面得到了广泛应用[2]，重金属的污染也日益严重。据估计，全球每年释放到环境中的有毒重金属高达数百万吨，其中砷12.5万吨、镉3.9万吨、铜14.7万吨、汞1.2万吨、铅34.6万吨，造成了严重的环境污染和资源浪费[3、4]。二、传统治理方法的介绍治理水体重金属污染，传统的方法主要是物理和化学方法居多，包括化学沉淀法、鳌合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺和离子交换法等[5，6]。这些方法和技术具有净化效率高、周期较短等优点，但也存在工作流程过长、操作繁琐和处理费用昂贵等缺点。因此，人们一直在寻求更为环保、经济适用的方法和技术来替代它们。生物吸附技术就是这种方法之一，自1989年美国利用生物吸附技术成功处理“瓦尔迪斯”号油轮溢油污染[7]以来，国内外研究者已经将其成功应用到各种污染处理中。生物吸附技术比起其它常用技术具有吸附剂价廉易得、吸附量大、选择性好、操作条件范围宽、金属可回收再利用等特点。因此，生物吸附技术在废水处理领域成为了研究热点之一。三、藻类结构的介绍藻类在大小和结构上差异很大，藻类只能在光学显微镜下看见。有单细胞的个体和群体，群体是若干个个体以胶质相连，其大小以μm计。除蓝藻以外的藻类都是真核生物，它们当中形体小的也列入微生物范畴[8]。尽管藻类的形态纷繁多样，但是它们都有共同的一些特征：藻细胞含有纤维素成分的细胞壁；都含有叶绿素，可以进行光合作用将无机物变为有机物，同时释放氧气，是一种独立自养型微生物。这些特征和高等植物基本一致。区别在于藻类在植物体、生殖器官的构造和生殖方式与高等植物有差异。藻类具有生物浓缩作用，可以累积很多污染物，包括重金属、放射性元素和农药等。生物浓缩效果受到很多因素的影响，比如:环境因子、污染物的特性和藻类对于化学污染物的吸收利用等。一般用来消除重金属的藻类要求寿命长、易采集和累积系数高等特征。根据藻类的光和色素的种类、个体的形态、细胞结构、生殖方式和生活史等将藻类分类为10门，门下分纲、目、科、属、种。分别为蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、褐藻门和红藻门。其中由于绿藻在环境中分布最广，所以目前选择绿藻门对水体污染净化的研究较多。四、国内外利用藻类吸附重金属的现状近十几年来，一些研究者利用生物吸附探索了重金属污染的藻类修复方法。藻类具有吸收污水中重金属的能力，利用藻类修复重金属污染的水体已被证明具有高效、低耗、环保等特点[9]。由于藻类在自然界分布广泛易得，对重金属离子又有很好的吸附性，故利用藻类吸附重金属是一个很有前景的新兴领域[10]。1984年，Hosea等人发现普通小球藻(Chlorella vulgaris)对金有很高的亲和力。在藻类进行金属吸附的试验中，有很多的影响因素，如pH、光照、温度和共存离子等[11]。吴海锁等分析了影响小球藻吸附Cu2+,Cd2+和 Zn2+三种重金属离子的主要因素，并对不同金属离子之间的吸附开展了初步试验研究，结果显示，小球藻吸附重金属离子的速度快,吸附容量大，适宜的pH值在3.0~5.0之间，小球藻对Cd2+的吸附性能明显高于其它离子[12]。Jose等用褐藻(Ecklonia radiata)做pH影响实验，发现该藻对铅的吸收从0.005mM/g(pH1.0)上升到1.25 mM/g(pH5.5)[13]。Hashim等用马尾藻做有关pH影响其对镉的吸附的实验,也证实了同样的结果[14、15]。对于用微藻去除砷方面的研究，Yukiho Yamaoka发现，藻类Dunaliella.sp在pH8.2,NaCl20 g/L，光照5000-10000lux，温度22℃时对砷的累积量达到最大[16]。Yukiho