固定化微藻对水体中壬基酚的去除效率研究
壬基酚(Nonylphenol，NP)是一种典型的具有雌激素效应的内分泌干扰物，广泛存在于水环境中，对多种生物的生理机能造成严重危害，包括生殖、内分泌、免疫、致癌及遗传毒性等。目前对水环境中壬基酚的去除技术研究还比较欠缺，亟需研发污染水体中壬基酚的高效处理技术以降低其生态风险。本文主要根据室内模拟试验，利用固定化微藻技术，研究斜生栅藻（淡水藻）和三角褐指藻（海水藻）对废水中壬基酚的去除和降解效率，采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法测定壬基酚的含量，建立最优微藻固定化条件，分析了壬基酚在微藻生物处理过程中的分布和降解规律，对比分析了固定化微藻和自由微藻在壬基酚去除方面的优缺点，为自然水体中壬基酚的去除和净化研究提供科学依据。 研究表明:(1)用海藻酸钠固定包埋斜生栅藻和三角褐指藻的最优固定化条件为:海藻酸钠溶液质量分数为2％，氯化钙溶液质量分数为3％，初始藻细胞密度为1.0×106 cells/ml。该固定化条件下制备的藻珠硬度、强度、稳定性及微藻生长情况较好，最适于进行后续试验。(2)不同的藻珠使用量对壬基酚的去除和降解效率没有显著影响，因此，结合生长情况、成本等综合因素考虑，本研究发现选择160个藻珠（初始密度为1.0×106 cells/ml左右）进行实验研究为宜。(3)与自由藻细胞相比，海藻酸盐固定化后的斜生栅藻藻细胞密度和叶绿素a浓度均有所提高;自由藻细胞和固定化斜生栅藻均能有效去除水体中的壬基酚。处理72 h后，低浓度组(10μg/L)和高浓度组(100μg/L)中的去除率接近90％;处理120 h后降解率达到80％左右。(4)与自由藻细胞相比，海藻酸盐固定化后三角褐指藻的叶绿素a浓度也有所提高;自由藻细胞和固定化三角褐指藻均能有效去除海水中的壬基酚。处理96 h后，低浓度组(1μg/L)和高浓度组(10μg/L)中的去除率接近100％;处理168 h后壬基酚的降解率也达到95％以上。 此外，试验结束后藻珠容易回收和利用，如生产生物柴油，与自由藻相比，固定化藻珠体积大，通过简单的过滤（如过筛）即可进行收获，解决了藻水分离的难题。同时，固定化技术给微藻生长提供了一种逆境，可以提高微藻内的叶绿素浓度，促进微藻生长。因此与自由微藻相比，固定化微藻更容易投入商业运营。由此可见，固定化斜生栅藻和三角褐指藻在水体中壬基酚的去除方面具有广阔的应用前景。
水体污染;壬基酚;固定化微藻技术;环境治理
中国海洋大学
硕士
环境科学
李正炎
2015
中文
X52;X506
75
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）