多种金属离子共存对毛木耳生物吸附力的影响 - 生态环境学报.doc

溶液中多种金属离子共存对毛木耳生物吸附能力的影响 张丹1，高健伟2，马培1，3，何海江1，3 1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川 成都 6100412. 中国科学院地理研究所北京 1001013. 中国科学院研究生院北京100081 用毛木耳（Auricularia polytricha）菌丝体的死细胞作为生物吸附剂吸附溶液中的Cd 2+Cu 2+和Pb 2+。用原子吸收分光光度计测定吸附前后溶液金属离子的变化，研究了溶液中两种离子共存对毛木耳吸附能力的影响。结果表明：溶液中Pb 2+的存在抑制了毛木耳对Cd2+的吸附，是负向干扰；Cd2+的存在促进了毛木耳对Pb2+的吸附，是正向干扰；Cu2+的存在促进了毛木耳对Pb2+的吸附，是正向干扰；Pb 2+的存在抑制了毛木耳对Cu2+的吸附，是负向干扰；Cd2+对Cu2+的影响作用不如Cu2+对Cd2+的影响明显。实验结果为毛木耳作为重金属污染废水的处理材料提供理论依据。 镉离子铅离子铜离子共存毛木耳菌丝体生物吸附中图分类号：X 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（200）0-1822-06工业迅速发展的同时产生了大量的工业废水，为了保护环境防止污染，工业废水需经过处理达到标准才可以排放[1]。生物吸附技术是近年来环境领域里迅速发展起来的处理工业污染废水的新技术，它利用各种生物（包括细菌、藻类、真菌等）吸附废水中的重金属离子[23]。作为对有害金属去除和贵重金属回收的一种新兴的生物技术，它具有吸附材料来源广，品种多，成本低，吸附量大，处理效率高，能在金属低浓度下处理，反应的pH和温度范围广，生物体解吸后可再次使用等优点[45]。特别适用于处理广泛存在的由工业金属生产带来的点源污染废水[6]。 真菌的生物吸附在很大程度上依赖溶液pH，温度，金属和生物体量以及生物吸附剂物理化学的前处理等因素[7]。本文以毛木耳（Auricularia polytricha）菌丝体为生物吸附剂，在研究pH、重金属离子的起始浓度、生物吸附剂浓度、生物吸附剂种类对生物吸附影响的基础上[8]，对溶液中共存金属离子的相互作用做进一步对比实验。为废水处理过程中使用大型真菌的可能性提供理论依据。 用毛木耳菌丝体作为吸附剂。菌株为中国农科院土肥所提供的毛木耳菌株50835。液体培养基为马玲薯200 g，葡萄糖20 g，水1000 mL，pH7。调好 pH 值，定容1000 mL的液体培养基以80 mL每瓶的量分装于三角瓶中，高温高压灭菌30 min后，取出冷却，按每支试管4～5瓶的接种量转接于三角瓶装的液体培养基中，于20～25 ℃，通风良好的培养室内，静置培养14 d即可使用。 培养好的菌丝体刮去粘附于表面的半固化培养基，用蒸馏水浸泡洗净，吸水纸适当吸去水份，用真空冷冻干燥机抽干水分，再用研钵磨成粉末装入广口瓶中密封备用。 称取0.1000 g纯铜，溶于11硝酸10 mL中，煮沸赶尽氮氧化物，冷却，移入100 mL容量瓶中，稀释至刻度，成为质量浓度为1000 mg·L-1的Cu2+标准溶液。不同Cu2+质量浓度试验用该溶液进行定量稀释。溶液pH用浓度1 mol·L-1HNO3或1 mol·L-1NaOH调节。 称取0.1000 g金属镉，溶于10 mL 13硝酸中，煮沸赶尽氮氧化物，冷却,移入1000 mL容量瓶中, 用蒸馏水稀释至刻度, 配制成质量浓度为100 mg·L-1的Cd2+标准溶液，不同Cd2+质量浓度试验用该溶液定量稀释，溶液pH值用浓度为1 mol·L-1的HNO3或1 mol·L-1的NaOH调节。 称取0.1000 g纯铅，溶于11硝酸10 mL中，煮沸赶尽氮氧化物，冷却，移入100 mL容量瓶中，稀释至刻度，成为质量浓度为1000 mg·L-1的Pb2+标准溶液。不同Pb2+质量浓度试验用该溶液进行定量稀释。溶液pH用浓度1 mol·L-1HNO3或1 mol·L-1NaOH调节。 用上述配制的Cu2+，Cd2+和Pb2+溶液，分别稀释成以下系列，进行溶液中金属离子共存对毛木耳吸附能力影响的实验。 固定溶液中Pb2+的浓度为10 mol·L-1，改变Cd2+浓度，梯度为01、5、10、30 mol·L-1。 固定溶液中Pb2+浓度为10 mol·L-1，改变Cu2+浓度，梯度为01、5、10、30 mol·L-1。 表1 溶液中不同Pb2+质量浓度对毛木耳生物吸附Cd2+的影响 Table 1 Effect of Pb2+ concentration on Cd2+ biosorption 平衡质量浓度ce/(mg·L-1) 吸附量qe/(mg·g-1) Cd2+吸附率/% 1.1030 2.2242 88.97 4.8926 1