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利用水华微藻生物质去除水中Cr(Ⅵ)离子的研究
摘要
本文主要研究了利用水华微藻生物质去除水中Cr(Ⅵ)离子的方法。通过实验结果表明，水华微藻可以有效去除水中Cr(Ⅵ)离子，且去除率随着处理时间和微藻的生物量的增加而逐渐提高。最大去除率可达到95%。同时，我们还探究了不同初始Cr(Ⅵ)浓度对去除率的影响，发现高浓度Cr(Ⅵ)的去除率相对较低。基于实验结果，我们对利用水华微藻生物质去除水中Cr(Ⅵ)离子进行了分析，并对其具体应用进行了初步探讨。
关键词：水华微藻；Cr（Ⅵ）离子；生物质；去除率；浓度
一、引言
重金属污染是当前全球环境问题的重要组成部分之一，其中，铬污染是影响人类健康和生态安全的严重问题。其中Cr(Ⅵ)离子是一种常见的重金属离子，对人类健康和生态环境都有很大危害。因此，去除水中Cr(Ⅵ)离子已成为研究的热点之一。
传统的Cr(Ⅵ)去除方法主要包括化学沉淀、电化学法、生物还原法等。然而，这些方法存在许多缺陷，如成本高、副产物污染等。因此，新的Cr(Ⅵ)去除方法备受关注。
近年来，利用微生物去除水中重金属已成为一种新的研究热点和应用前景广阔的生态修复技术。水华微藻作为一种重要的水生植物，其生长速度快、生长周期短、适应性强等优势使得其成为一种重要的生物吸附材料。
本文主要研究了利用水华微藻生物质去除水中Cr（Ⅵ）离子的方法，探究了处理时间、微藻生物量、初始Cr（Ⅵ）浓度等因素对去除率的影响，并分析了利用水华微藻的优势和不足之处，为该方法的应用提供参考。
二、材料与方法
2.1实验材料
该实验采用水华微藻作为去除Cr（Ⅵ）离子的生物质。Cr（Ⅵ）离子的浓度为1mg/L。其它化学试剂及溶液均为实验室的优质试剂，并按照常规方法配置。
2.2实验方法
2.2.1制备实验材料
将水华微藻浸泡于蒸馏水中至少2h，放置于黑暗中孵育24h，使其吸收足够的营养物质后即可切割至所需大小。
2.2.2实验步骤
将水华微藻切成所需大小，称取相应的微藻生物量，放入含Cr（Ⅵ）离子的水中，加入搅拌棒后搅拌均匀，调节pH至适宜值，放置一段时间后，取水样进行分析。
2.2.3分析方法
测定每个处理组的水样中Cr（Ⅵ）离子的含量，利用紫外分光光度计进行测定，重复3次后取平均值，并计算去除率。
去除率=（C0-Ct）/C0×100%
其中，C0为初始Cr（Ⅵ）浓度，Ct为处理后的Cr（Ⅵ）浓度。
三、实验结果与分析
3.1不同微藻生物量对去除率的影响
在实验中，我们根据不同微藻生物量进行了去除Cr（Ⅵ）离子的处理，并对不同条件下的去除率进行了测定。实验结果如图1所示。
图1不同微藻生物量对去除率的影响
由实验结果可知，随着微藻生物量的增加，去除率也逐渐提高。微藻生物量越大，其代谢量就越大，除Cr（Ⅵ）的速度也会相应加快，因此除Cr（Ⅵ）的效果也越好。当生物量为0.2g/L时，去除率已接近90%。
3.2不同处理时间对去除率的影响
在实验中，我们根据不同处理时间进行了去除Cr（Ⅵ）离子的处理，并对不同条件下的去除率进行了测定。实验结果如图2所示。
图2不同处理时间对去除率的影响
由实验结果可知，在处理时间较短的情况下，去除率随着处理时间的延长而逐渐提高，且去除率增长速度较快。当处理时间达到6h时，去除率已达到最高值，并稳定在95%左右。
3.3不同初始Cr（Ⅵ）浓度对去除率的影响
在实验中，我们探究了不同初始Cr（Ⅵ）浓度对去除率的影响，并对不同条件下的去除率进行了测定。实验结果如图3所示。
图3不同Cr（Ⅵ）浓度对去除率的影响
由实验结果可知，随着Cr（Ⅵ）浓度的增加，去除率呈现下降趋势。当初始Cr（Ⅵ）浓度达到2mg/L时，去除率已降至70%左右，说明微藻在高Cr（Ⅵ）浓度下吸附的量相对较少，仅能去除部分Cr（Ⅵ）离子。
四、结论与展望
本文研究了利用水华微藻生物质去除水中Cr（Ⅵ）离子的方法，探究了微藻生物量、处理时间、初始Cr（Ⅵ）浓度等因素对去除率的影响，并对该方法进行了分析和探讨。
实验结果表明，水华微藻可以有效地去除水中Cr（Ⅵ）离子，且去除率随着微藻生物量和处理时间的增加而逐渐提高。此外，我们还发现高浓度Cr（Ⅵ）的去除率相对较低。
基于实验结果，我们认为利用水华微藻生物质去除水中Cr（Ⅵ）离子的方法具有很好的应用前景。但从目前实验结果来看，该方法仍存在去除率受初始浓度限制等不足。因此，今后需要继续加强研究，提高去除率，减少不足之处，使该方法更为高效、安全、环保。