植物對錳、銅、鋅、鎳的固著作用研究.pdf

1、銅、錳、鎳、鋅既是生物體所需的微量元素，又是造成環(huán)境污染隱患的重金屬。近些年，工業(yè)廢水中的錳、銅、鋅、鎳含量嚴重超標，迫切需要經濟高效的治理方法。受植物可以吸收并固著微量元素的啟發(fā)，本工作通過水培長藥景天，分析其根莖部組成變化，推測出植物體內參與錳、銅、鋅、鎳固著的關鍵離子或基團，并考察這些離子或基團處理含重金屬污水的效果，為仿生吸附分離污染物提供有用的信息。
　　本工作以霍格蘭營養(yǎng)液配方為基礎，為分析比較加入錳、銅、鋅、鎳之后植

2、物元素的變化，選取生長狀況基本一致的長藥景天幼株，隨機分為實驗組和對照組。培養(yǎng)九周后，利用電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP-OES)測定植物無機元素含量的變化，確定可能與固著相關的關鍵離子或基團，然后通過體外模擬沉降和吸附實驗驗證相關離子和基團處理重金屬廢水能力。實驗結果顯示:培養(yǎng)九周后，以含重金屬的水溶液培養(yǎng)的實驗組均出現不同程度重金屬毒害癥狀，但均未死亡，說明長藥景天對錳、銅、鋅、鎳具有一定的耐性。對于同株植物，根部可以固著的錳、銅、

3、鋅、鎳量遠遠大于葉的固著量，說明長藥景天根部是固著重金屬的主要部位，應該主要從根部考察元素的含量變化，確定參與固著的離子或基團。
　　比較實驗組和空白對照組植物根部主要元素含量變化發(fā)現，四個實驗組根部的鈣、鎂、磷元素含量中均比空白對照組高，說明鈣、鎂和磷可能參與這四種元素的固著。由體外模擬吸附和沉降實驗可知，磷酸鹽在固錳中起主要作用，碳酸鹽起輔助作用;磷酸鹽在固銅中起主要作用，碳酸鹽可以加快銅離子的固著，加入鈣會使銅的沉淀更為徹底

4、;碳酸鈣是較好的鋅吸附劑，鈣離子可以增加鋅-磷酸鹽體系的沉淀效果和沉降速度;鎳的固著可能有多種離子/官能團的協同參與。
　　為了解釋鎂離子和碳酸根離子在固銅、錳、鎳、鋅中的作用，本文還研究了鎂離子和碳酸鹽對含鈣磷酸鹽沉積的影響，了解了鎂或碳酸鹽存在下磷酸鹽的主要存在形式。初步證實鎂離子或碳酸根離子的存在會影響含鈣磷酸鹽本身的結晶度。低溫能有效降低鈣磷沉積物結晶度，減小其晶粒尺寸，增加其溶解度。本工作為設計高效脫除銅、錳、鎳、鋅的材