浮萍对重金属离子的吸附作用研究
水生植物对重金属污染的生态效应研究
水生植物对重金属污染的生态效应研究随着工业和人类活动的不断扩大，重金属污染已经成为了严重的环境问题。
这些重金属包括铜、镉、铅、汞等，大多数都是人为排放的。
这些重金属在水中往往会被吸附和蓄积在沉积物和水生植物等处，对水体生态环境造成了极大的危害。
水生植物在水体中起着非常重要的作用，它们能够吸收养分、修复水质、减少波浪、减少涡流、减少水流的能量等。
同时，水生植物还能够吸附和吸收水体中的重金属。
在过去的几十年里，许多科学家们都致力于探究水生植物对重金属污染的生态效应。
首先，水生植物能够减少水体中重金属的浓度。
研究表明，一些水生植物如芦苇、香蒲根、红树等，能够通过吸收和积累重金属，从而减少水体中的环境污染。
另外，水生植物对重金属的吸附和积累程度与重金属的性质、植物的种类和环境条件等因素都有关系。
其次，水生植物能够提高水体的生态效率。
因为水生植物能够吸收和代谢养分，对水质进行修复，提高水体的生态系统稳定性和生态功能。
同时，水生植物还能够为水体中其他生物提供良好的生存环境。
然而，水生植物在吸附和积累重金属时也会对其自身造成一定的危害。
如果水中的重金属超过水生植物所能承受的范围，会影响到其生长发育和生理代谢。
另外，由于重金属可以累积在植物体内，如果摄入了这些植物，对人体的健康也会造成一定的危害。
因此，对于水生植物的种植和管理也要根据重金属的种类和浓度进行合理调整。
比如可以采用植物修复技术，将水生植物引入污染的水域中，通过吸收和积累重金属，从而减轻其在水体中的污染程度。
此外还可以根据植物对不同重金属的微量元素需求进行种植，以最大程度地利用其生态效应。
总之，水生植物在重金属污染的环境下扮演着非常重要的角色。
需要科学家们的不断努力和探索，以进一步了解水生植物对环境的影响，并且应用到实际中，帮助人类建设一个更加美好的环境。
水生植物对垃圾渗滤液中重金属的吸附效果研究
水生植物对垃圾渗滤液中重金属的吸附效果研究摘要：通过水生植物在垃圾渗滤液中的培养实验，研究水浮莲、浮萍、水葫芦三种水生植物对垃圾渗滤液中重金属的吸附能力，探讨不同植物对重金属吸附的最佳吸附时间。
结果表明：不同植物对重金属的吸附能力表现为：水浮莲>浮萍>水葫芦，其中水浮莲对垃圾渗滤液中Ni、Zn、Cr、Cd、Pb、Mn的最高吸附率分别可达50.21%、50.92%、100%、73.27%、89.99%、88.52%，吸附后的圾渗滤液可以达到污水排放标准，最适合应用于垃圾渗滤液中重金属污染的治理，但是对不同重金属最佳吸附时间存在差异。
关键词：垃圾渗滤液；重金属；水生植物；吸附目前我国城市垃圾主要以填埋为主，而且基本上都未经过分类处理，所以造成大量废旧电子产品和生活垃圾一起堆放，没有经过处理就直接填埋。
垃圾中的重金属很容易通过垃圾渗滤液渗入土壤，甚至地下水中，从而造成土壤及水体重金属污染，并可以通过食物链在人体中聚集，给人体健康带来了巨大危害[1、2]。
另外重金属污染由于带有很大的隐蔽性滞后性，对体健康构成很大的潜在威胁性，因此解决城市垃圾及其渗滤液中重金属污染问题已经成为当前环境学界急需解决的重大课题。
目前处理水体重金属污染常用的方法主要有物理处理法、化学处理法和生物处理法。
另外还有电解法、氧化还原法和铁氧化法等。
它们虽然具有净化效率高、周期短等优点，但是也各有缺点，而且大多流程长、操作麻烦、处理费用较高。
植物修复不但投资小、效率高，而且会带来较高的环境生态效益，已经成为国际污染修复治理研究的一个新的热点[3~5]。
目前植物修复技术在土壤重金属污染治理方面已经有较多研究，重金属污染水域的植物修复技术研究相对较少，近年来我国对于重金属污染水域的植物修复也进行了相关的一些研究[6~9]，范修远等[8]通过实验得出水葫芦，1hm2水葫芦一昼夜就能从水中吸收锰4kg、汞89g、镊297g、铅104g。
浮萍植物在水体净化中的研究及展望_韩玉洁
0前言水资源是人类生产生活的最关键资源，然而，全球性的水体污染已成为人类面临的严重问题。
随着我国国民经济的迅速发展，工业的突飞猛进，大量污染物通过废气、废渣和废水排入水环境中，水土环境受到镉金属污染的问题日益加剧，由此造成的经济损失、环境危害和健康威胁逐年上升［1］。
水污染的根源包括工业污染、生活污染和农业污染。
水污染治理工作迫在眉睫。
传统的水体净化方法有物理吸附法和化学沉淀法。
这里方法对有机物和氮去除率低，各型絮凝剂的加入，在水底形成浓液，难以分离取走，并造成严重的二次污染，不是污水处理的理想工艺［2］。
生化法工艺较为成熟，去除污水中的有机污染物及营养物质和氮有一定效果，但缺点是化学需氧量（COD）、悬浮物（SS）、磷去除率低和脱色效果差，污水的温度、pH值、浓度变化对其影响较大。
可持续水处理的努力方向是最小的COD氧化，最低的CO2释放和处理水回用，污水处理不仅可满足单一的水质改善，同时也需要进一步考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，即所采用的技术必须是以低能量消耗、少资源消耗为前提。
近年以植物修复为基础的水体污染修复愈发引起人们的广泛关注。
由于植物修复独具环境友好性，并且资费耗用量比理化处理方式低，因此体现出修复污染的优势［3］。
浮萍（lemna），作为一种新型环境及能源生物，当前在环境污染治理和能源生产方面具有巨大潜力和重要性［4－5］。
浮萍是广泛分布于水体表面的水生植物，共有5个属，分别是浮萍属（Lemna）、芜萍属（Wolffia）、多根紫萍属（Spirodela）、少根紫萍属（Landoltia）、扁平无根萍属（Wolffiella）。
其中，我国有3属7种［6－7］。
浮萍是最小的开花植物，生长繁殖速度快，生物量2d可加倍1次。
可在长光照下通过营养方式扩繁，这使得转基因浮萍能够稳定遗传。
在水治理方面，浮萍展现了卓越的优势：①繁殖速度快，培养条件下可达到每3d繁殖1代，生物量每2d可加倍1次；②易打捞，相对于凤眼莲等其他漂浮植物，浮萍易于打捞收获，具有不对水体造成“水体肿瘤危害”的优点；③适应能力强、生长范围广，浮萍对环境的耐受性较强，这也为浮萍应用于污水治理提供了卓越优势。
给排水综合：水生植物对重金属的清除.doc
给排水综合：水生植物对重金属的清除水生植物对重金属Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很强的吸收积累能力。
众多的研究表明，环境中的重金属含量与植物组织中的重金属含量成正相关，因此可以通过分析植物体内的重金属来指示环境中的重金属水平。
戴全裕在20世纪80年代初从水生植物的角度对太湖进行了监测和评价，认为水生植物对湖泊重金属具有监测能力。
水生大型植物以其生长快速、吸收大量营养物的特点为降低水中重金属含量提供了一个经济可行的方法，例如可以通过控制浮萍（Lemnaminor）的浓度使有机和金属工业废物的含量降低到最小[11]。
在室内实验中，浮萍（Lemnagibba）可大幅度降低废水中的铁和锌，对锰的去除效率达100%[12]。
浮萍对重金属的富集程度超过了藻类和被子植物Azollafilliculoides，尤其是锌的富集系数很高，植株内的浓度比外面培养基内高2700倍。
重金属在植物体内的含量很低，且极不均匀。
在同一湖泊中，不同种类的水生植物含量差别很大。
同一种类在不同湖泊中，水生植物体内的重金属含量相差也很大。
水生植物的富集能力顺序一般是：沉水植物＞浮水植物＞挺水植物。
植物对重金属的吸收是有选择性的。
当必需元素Zn和Cd与硫蛋白中巯基结合时，Cd可以置换Zn。
所以Zn/Cd值是一个反映植物积累能力的很好指标，同时也间接地指示了对植物的破坏程度。
实验证明，沉水植物和浮水植物尽管能够吸收很多重金属，特别是Cd的吸收，但是这种吸收不断增加会导致营养元素的丧失，如果程度严重，会导致植物死亡。
所以沉水植物和浮水植物适合在低污染区域作为吸收重金属的载体，同时可以监测水体重金属含量。
此外，水生植物会控制重金属在植物体内的分布，使得更多的重金属积累在根部。
水生植物根部的重金属含量一般都比茎叶部分高得多。
但也有例外的情况，这可能与它们不同的吸收途径有关。
对藻类吸收可溶性金属的动力学机制已经研究得比较清楚。
藻类对金属的吸收是分两步进行的：第一步是被动的吸附过程（即在细胞表面的物理吸附或离子交换），发生时间极短，不需要任何代谢过程和能量提供。
河水中悬浮颗粒物对重金属的吸附行为
河水中悬浮颗粒物对重金属的吸附行为夏义雄;陈华林【摘要】The sorption behaviors of heavy metals ( Cu, Zn, Cd, Pb) on suspended particulate matter in river water were studied using the sorption rate and desorption rate experiments, and the effect of dissolved organic matter (DOM) on the sorption behaviors was examined. The results showed that the sorption and desorption of Cu, Zn, Cd and Pb on suspended particulate matter would reach equilibrium during a short period of time, with 8h sorption equilibrium time and 4h desorption equilibrium time. Under such experiment conditions the maximum sorption capacities of Cu, Zn, Cd and Pb on suspen- ded particulate matter could reach 1. 821 mg ·g-1, 3. 363 mg·g-1, 0. 282 8 mg·g-1 and 2. 828mg·g -1, respectively. The study has indicated that DOM could weaken the sorption of heavy metals onto suspended particulate matter, however, it couldn't significantly enhance the desorption amount of heavy metals absorbed onto suspended particulate matter.%本研究以瓯江河水为对象，研究河水中悬浮颗粒物对重金属（Cu、Zn、Cd、Pb）离子的吸附行为．分别进行了Cu、Zn、Cd、Pb在悬浮颗粒物的吸附速率，解吸速率以及溶解性有机质（DOM）对吸附解吸行为的影响实验．结果表明：河水中悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Ph的吸附和解吸速率较快，吸附平衡时间为8h，解吸平衡时间为4h．在本实验条件下，悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Pb的最大吸附量分别为1．821mg·g^-1、3．363mg·g^-1、0．2828mg·g^-1、2．828mg·g^-1．外加DOM可以抑制悬浮颗粒物对金属离子的吸附，但对已经吸附在悬浮颗粒物上的金属离子，外加DOM却不能显著促进金属离子的解吸．【期刊名称】《亚热带资源与环境学报》【年(卷),期】2012(007)004【总页数】5页(P82-86)【关键词】悬浮颗粒物;重金属;吸附;解吸;溶解性有机质【作者】夏义雄;陈华林【作者单位】温州市环境监测中心站,浙江温州,325000;温州大学生命与环境科学学院,浙江温州,325035【正文语种】中文【中图分类】X1320 引言天然水体中的悬浮颗粒物是水体的固相物质成分，是由无机矿物、黏土、有机颗粒、生物碎屑等成分构成．悬浮颗粒物结构疏松，比表面积大，兼具胶体的性质，通过表面吸附、化学沉淀、离子交换等作用对重金属离子有很强的吸附能力，从而影响重金属离子在水环境中的迁移转化行为［1］．通过各种途径进入水体的重金属离子，在颗粒物固相和水相之间进行分配，影响分配行为的因素很多，如水体的pH，颗粒物的性质，水体有机质的含量及性质，其他共存金属离子的种类及含量等［2］．溶解性有机质 (dissolved organic matter，DOM)是指能通过0.45 μm滤膜的有机组分，其对重金属、有机污染物在水环境中的迁移转化行为有着非常重要的作用［3］．水体中的DOM含有很多活性基团，如苯羧基、酚羟基等，是重金属离子良好的螯合剂，对重金属有增溶的作用，能增大重金属的迁移性，从而增大其生态风险性［4］．本研究以瓯江河水为对象，研究河水中悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Pb的吸附行为，并探讨DOM对吸附行为的影响，为预测重金属的生态风险性及污染防治提供理论参考和依据．1 材料与方法1.1 水样实验用水取自瓯江穿越温州市区江心码头段．瓯江发源于浙闽交界的浙江省庆元县，全长388 km，流域总面积1.79万km2，是浙江省第二大河，温州的主要水源．沿江两岸化工、电镀、制革、造纸等工厂企业林立，每日约有30万～50万m3的污水排到江中．分别采集过水断面的表层水，立即带回实验室进行实验．1.2 水样基本理化性质分析采回的水样立即测定pH(玻璃电极法)，浊度 (浊度仪比浊法)，COD(重铬酸钾氧化法)，悬浮颗粒物 (过滤称重法)以及溶解性有机质含量 (过0.45 μm滤膜后用TOC 仪测定)．重金属含量用酸消解，原子吸收法测定［5］．1.3 DOM溶液制备为保证实验的可重复性，DOM采用商品腐殖酸配制．称取1 g腐殖酸溶于100 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液中，再用HCl调pH至7.0，过0.45 μm滤膜，收集滤液备用，以此作为DOM的贮备液，使用时根据需要用超纯水配制成不同浓度的DOM使用液．DOM含量用总有机碳分析仪 (LiquiTOC II)测定碳含量，用含碳量表示．1.4 重金属溶液的制备分别称取一定量光谱纯的金属锌、镉、铜、铅粒，用1∶1的硝酸溶解制成贮备液．再根据使用的需要配成所需浓度的使用液，并调溶液的pH为7.0．根据原子吸收分光光度仪的检测限和灵敏度的差异，各金属配制的浓度并不相同．1.5 悬浮颗粒物对重金属离子的吸附解吸实验1)吸附平衡实验取一系列50 mL离心管，分别加入30 mL河水和2 mL相同浓度的重金属目标液，将离心管于20℃恒温振荡，分别于5 min，10 min，30 min，1 h，2 h，4 h，8 h，24 h后取出部分样品过0.45 μm滤膜，滤液用原子吸收法测定重金属的含量，确定吸附平衡时间．2)解吸平衡实验与吸附平衡实验相同，取一系列离心管，分别加入30 mL河水和2 mL相同浓度的重金属目标液，于恒温振荡器中振荡至平衡时间．取出部分离心管将水样过0.45 μm滤膜，测定滤液中重金属的含量．其余离心管中分别加入2 mL500mg/L的DOM溶液，分别于20℃恒温振荡5 min，10 min，30 min，1 h，2 h，4 h，8 h，24 h，离心后取滤液测定重金属的含量，确定解吸平衡时间．3)溶解性有机质对重金属吸附影响实验同吸附实验操作相同，各离心管分别加入30 mL河水和2 mL相同浓度的重金属目标液，再加入2 mL不同浓度的DOM溶液，将离心管置于振荡器于20℃恒温振荡至吸附平衡时间，样品过0.45 μm滤膜，测定滤液各重金属的含量．4)溶解性有机质对重金属解吸影响实验将达吸附平衡后的各离心管分别加入不同浓度的DOM溶液，再振荡至解吸平衡时间，样品过0.45 μm滤膜，测定滤液中各重金属的含量．2 结果与讨论2.1 水样基本理化性质从表1中可以看出，瓯江水pH呈中性，浊度及SS较高，说明水中悬浮颗粒物较多，重金属被悬浮颗粒物吸附的潜力较大．水中COD含量在不同采样时间波动较大，最差时达V类水标准，清洁时优于I类水，这是受河水涨落潮的影响．涨潮时，海水倒灌，把近海的污染物排入河流，沿河两岸的污水难以排入海水，因而污染较重;而落潮时，沿河两岸排入的污水能迅速排放入海，因而河水水质较好．Cu、Zn、Cd和Pb在河水中均有检出，其中Cu、Zn均处于I类和II类，Cd和Pb则出现了V类水，说明瓯江受Cd和Pb污染较严重，这可能是由于瓯江沿岸企业工厂的废水排放所引起的．表1 水样基本理化性质Table1 Physical and chemical properties of the sample waterimages/BZ_333_212_437_2171_495.pngpH 7.42±0.027.49±0.01 7.46±0.02浊度/NTU 533±2 838±6 142±3 SS/(g·L－1) 0.6023±0.017 3 1.222±0.019 0.230 2±0.015 4 COD/(mg·L－1) 23.97±0.80(IV类) 48.28±0.71(V类) 12.53±0.50(I类)总有机碳/(mg·L－1) 8.989±0.36218.91±0.27 4.699±0.134溶解性有机碳/(mg·L－1) 8.198±0.5877.462±0.316 2.311±0.147总Cu/(mg·L－1) 0.112 0±0.032 2(II类) 0.2930±0.048 9(II类) 0.229 5±0.015 4(I类)溶解态Cu/(mg·L－1) 未检出未检出未检出总Zn/(mg·L－1) 0.524 1±0.021 5(II类) 0.486 3±0.012 1(II类) 0.5078±0.016 4(II类)溶解态Zn/(mg·L－1) 0.035 6±0.007 8 未检出 0.0492±0.009 6总Cd/(mg·L－1) 0.001 7±0.000 7(II类) 0.016 1±0.003 2(V类) 0.008 1±0.001 5(V类)溶解态Cd/(mg·L－1) 未检出0.001 3±0.001 2 未检出总Pb/(mg·L－1) 0.074 3±0.009 6(V类) 0.074 2±0.003 4(V类) 0.072 0(V 类)±0.006 1溶解态Pb/(mg·L－1)未检出未检出未检出河水中的重金属离子，从赋存形态上看，Cu、Zn、Cd和Pb主要存在于悬浮颗粒相，溶解态含量很低 (表1)．因而河水中悬浮颗粒物的性质及其迁移特性对水体重金属迁移转化行为有重要影响．2.2 悬浮颗粒物对重金属的吸附解吸平衡时间悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd和Pb的吸附解吸速率曲线如图1所示．从吸附图中可以看出，当外源重金属成分进入河水后，迅速在河水悬浮颗粒相和水相之间进行分配，并能很快达到平衡．如果以24 h内悬浮颗粒固相吸附的金属离子为最大量，则4种金属在最初的2 h内就达90%以上，4 h达95%以上，8 h达98%以上．为了保证实验数据的可靠性和实验操作方便，选择吸附平衡时间为8 h．从解吸图中可以看出，被吸附到悬浮颗粒上的金属离子再解吸进入到水相也是较快的过程．随着解吸作用的进行，水相浓度并未明显的变化，说明解吸很快达到平衡．同样，以24 h内解吸下来的总量为最大量，则在前5 min内解吸量便可达95%以上，在1 h内可达98%以上，同样为保证实验数据的可靠性和操作方便，解吸平衡时间定为4 h．图1 Cu、Zn、Cd、Pb在河水中的吸附和解吸速率曲线Figure1 Sorption and desorption rate curves of Cu，Zn，Cd，Pb in the river water2.3 悬浮颗粒物对重金属的吸附能力当外源重金属离子进入河水后，在悬浮颗粒物相和溶解水相之间进行分配，其实验结果见表2．当水体重金属离子总量增加时，悬浮颗粒物相吸附量也随之增加，但其有一最大值，当其吸附达饱和后，水体金属离子浓度再增加，悬浮颗粒物相浓度趋于稳定，即达到最大吸附容量，此时，外源输入的金属离子主要以溶解水相存在(表2)．瓯江水中悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Pb 4种金属离子的吸附能力不同(表2)．对Zn的最大吸附量最大，达3.363 mg·g－1，其次是Pb(2.828 mg·g－1)，Cu(1.821 mg·g－1)，对Cd的吸附量最小，仅0.282 8 m g·g－1．悬浮颗粒物对不同金属离子的吸附能力不同是与其吸附机理有关，如Cu主要是与悬浮颗粒物中的有机质结合，而Pb则主要与悬浮颗粒物中的铁氧化物结合［6］．由于颗粒物化学结构和组成不同，导致其吸附重金属离子的能力也不同［7］，Dong等人发现在相同的实验条件下悬浮颗粒物对Pb的最大吸附量约为Cd的5倍［8］．表中数据还反映出当水体金属离子总浓度较低时，其中大部分分配到悬浮颗粒固相，如Cu在水体总浓度为0.320 1 mg·L－1时，溶解水相Cu2+的浓度已低于检测限，即绝大部分Cu被悬浮颗粒物所吸附，其他3种金属离子也有同样的趋势．表2 悬浮颗粒物水相中金属离子的吸附能力Table2 Sorption capacity of heavy metals of suspended particulate matter in the water金属种类水体总浓度/(mg·L－1)悬浮颗粒物吸附量/(mg·g－1)标准差/(mg·g－1)悬浮颗粒物相浓度占总量比例/%标准差/%Cu 0.320 1 1.576 0.135 6 100.0 8.603 0.496 6 1.674 0.072 8 68.47 2.978 0.790 7 1.737 0.112 7 44.62 2.895 12.38 1.8210.123 5 2.988 0.202 6 0.901 0 2.800 0.170 8 63.13 3.850 1.580 2.9340.156 7 37.71 2.014 2.713 3.223 0.204 4 24.13 1.530 47.63 3.363 0.149 9 1.434 0.063 9 0.236 0 0.274 2 0.078 7 23.60 6.774 0.579 2 0.243 50.061 6 8.539 2.160 1.151 0.236 9 0.073 1 4.180 1.290 23.84 0.282 80.017 2 0.240 9 0.014 7 0.542 2 2.369 0.495 2 88.75 18.55 0.966 2 2.602 0.197 7 54.70 4.156 18.12 2.779 0.284 5 3.116 0.319 0 37.68 2.8280.102 6 1.524 0.055 3 Zn Cd Pb2.4 溶解性有机质对重金属在河水中分配行为的影响外源重金属成分输入到河水中，在DOM存在的情况下，金属离子被悬浮颗粒物吸附的作用会受到一定程度的抑制 (图2)．与不添加DOM的处理进行比较，可以看出，Cu、Zn、Cd、Pb受DOM的影响程度不同．Cd和Pb受DOM的抑制作用比较强，而Cu和Zn则相对较弱．进一步的统计分析结果表明，对Cu的吸附，不同DOM浓度对吸附量的影响均有显著性差异 (P＜0.05)．对Zn的吸附，DOM 浓度0 mg·L－1和5 mg·L－1之间无显著性差异，与10 mg·L－1和50 mg·L－1之间均有显著性差异．对Cd的吸附，仅50 mg·L－1对吸附量有显著性影响，其他浓度之间差异不显著．而Pb的吸附，则各DOM浓度之间均有显著性差异．图2 不同DOM浓度对金属离子在河水中分配行为的影响Figure2 Effect of DOM on partitioning behaviors of heavy metals in the river water从图2的解吸图中可以看出已经被吸附在悬浮颗粒物上的金属离子并未明显的表现出随着水相DOM浓度的升高而解吸到水相中来．经统计分析结果表明，不同浓度DOM对悬浮颗粒物吸附的金属离子的解吸量均无显著性差异 (P＞0.05)．这表明，Cu、Zn、Cd、Pb在悬浮颗粒物相的吸附和解吸过程并不是完全可逆的，表现出被吸附组分易被悬浮颗粒紧紧包被，难以解吸下来．DOM在水相中可以充当重金属离子的络合剂，能与Cu、Zn、Cd、Pb形成不同种类的络合离子，络离子的形成增大了金属离子的溶解度，同时可以改变离子的电荷，因而可以减弱悬浮颗粒对金属离子的吸附作用［9］．被吸附金属离子以包裹和共价结合的方式被悬浮颗粒所固定，当外源DOM含量增加时，水相中的金属离子可以与DOM形成络合物［10］，但DOM与金属离子的络合作用力尚小于悬浮颗粒物对金属离子的吸附作用，因而不能促进悬浮颗粒上的金属离子解吸．3 结论1)河水悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd和Pb的吸附和解吸过程较快，吸附能在8 h内达平衡，解吸能在4 h内达到平衡．2)河水悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Pb 4种金属离子的吸附能力各不相同，其最大吸附量分别是1.821 mg·g－1、3.363 mg·g－1、0.282 8 mg·g－1、2.828 mg·g－1．3)溶解性有机质能抑制悬浮颗粒物对重金属离子的吸附，Cd和Pb受DOM的抑制作用比较强，而Cu和Zn则相对较弱．但溶解性有机质不能有效地促进悬浮颗粒物上的重金属离子解吸．参考文献 (References):【相关文献】［1］Lu Y F，Allen H E．A predictive model for copper partitioning to suspended particulate matter in river waters［J］．Environmental Pollution，2006，143:60-72．［2］Shen Xiu-e，Dong De-ming ，Lu Yong-zheng，et al．Extraction of main components and characteristics of heavy metals distribution in the suspended particulate matter in natural waters［J］．Journal of Jilin University:Earth Science Edition，2007，34(4):797-803．［沈秀娥，董德明，路永正，等．水体悬浮颗粒物主要组分的萃取分离及重金属的分布特征［J］．吉林大学学报:地球科学版，2007，34(4):797-803．］［3］Zhou L X ，Wong J W C．Effect of dissolved organic matter from sludge composton soil copper sorption［J］．Journal of Environmental Quality，2001，30:878-883．［4］Lu Y F，Allen H E．Characterization of copper complexation with natural dissolved organic matter(DOM)link to acidic moieties of DOM and competition by Ca and Mg ［J］．Water Research，2002，36:5083-5101．［5］State Environmental Protection Administration．The Methods of Monitoring of Natural and Waste Water(Fourth edition)［M］．Beijing:China Environmental Science Press，2002．［国家环境保护总局．水和废水监测分析方法 (第四版)［M］．北京:中国环境科学出版社，2002．］［6］Liu Liang，Dong De-ming，Lu Yong-zheng，et al．Pb and Cu adsorption to main components of suspended particulate in natural water comparison of adsorption characteristic and enrichment characteristic ［J］．Chemical Journal of Chinese Universities，2007，28(5):851-855．［刘亮，董德明，路永正，等．自然水体悬浮颗粒物中主要化学组分对铅、铜的吸附作用——实验室模拟吸附特征与水环境中富集特征的比较［J］．高等学校化学学报，2007，28(5):851-855．］［7］Zhang Bo-tao，Dong De-ming，Yang Fan，et al．Adsorption characteristics of Pb and Cd onto suspended particulate matter［J］．Journal of Jilin University:Science Edition，2005，43(6):867-872．［张波涛，董德明，杨帆，等．自然水体悬浮颗粒物吸附铅和镉的特性［J］．吉林大学学报:理学版，2005，43(6):867-872．］［8］Dong D M，Li Y，Zhang J J，et al．Comparison of the adsorption of Lead，Cadmium，Copper，Zinc and Barium to freshwater surface coatings［J］．Chemosphere，2003，51(5):369-373．［9］Ma H Z，Allen H E，Yin Y J．Characterization of isolated fractions of dissolvedorganic matter from natural waters and a wastewater effluent［J］．Water Research，2001，35(4):985-996．［10］Impellitteri C A，Lu Y F，Saxe J K，et al．Correlation of the partitioning of dissolved organic matter fractions with the desorption of Cd，Cu，Ni，Pb and Zn from 18 Dutch soils［J］．Environment International，2002，28:401-410．。
河水中悬浮颗粒物对重金属的吸附行为
电镀 、 制革 、 造纸等 工厂 企 溶 解性有 机质 （ｉ ｏ ｅ ｒａｉ ｍａｅ， Ｏ 是 主要水 源 。沿 江两岸 化工 、 ｄｓ ｌ ｄｏｇｎｃ ｔｒＤ Ｍ） ｓｖ ｔ 每 Ｏ５ 指能通过 ０ ５ ． 滤膜的有机组分 ， ４ 其对重金属、 有机污 业 林 立 ， 日约 有 ３ ～ ０万 ｍ 的 污水 排 到 江 中 。分
实 验 用 水 取 自瓯 江穿 越 温州 市 区江 心码 头 段 。
全 ８Ｋ 性质 ， 水体有机质的含量及性质 ， 其他共存金属离子 瓯 江发 源于 浙 闽交界 的 浙江 省庆 元县 ， 长 ３ ８ ｍ， 流域 总 面积 １ ９万 Ｋ 是浙 江省 第二 大河 ， 州 的 ． ７ ｍ， 温 的种类 及含 量等嘲 。
２１年６ ０２ 月
课题报告 （６ １ １ ～ ９）
环境研究与监测
第２卷 ５ Байду номын сангаас
河水 中悬浮 颗 粒 物对 重 金属 的吸 附行 为
夏 义雄 陈华林 ｚ ，
（． １ 温州市环境监测中心站 ， 江 温州 ，２０ ０ ２ 温州大学生命 与环境科学学院 ， 浙 ３５ ０ ；． 浙江 温州 ，２０ ５ ３５ ３ ）
ＮＯ ａ Ｈ溶 液 中 ， 再用 Ｈ １ ｐ Ｃ 调 Ｈ至 中性 ， ０ ５滤膜 ， ２ 结 果与讨 论 过 ． ４
收集滤液备用。Ｄ Ｍ含量用总有机碳分析仪（ｉ— Ｏ Ｌ ｑ
ｕＴ ＣＩ测定 碳含 量 ， 含碳 量表示 。 ｉＯ Ｉ） 用
１ 悬 浮颗 粒物 对重金 属 离子 的吸 附解吸 实验 ． ４ ２１ 水样基 本理 化性 质 ．
天然水体 中的悬浮颗粒物是水体的固相物质成 颗 粒物对 Ｃ 、ｎｃ 、ｂ的 吸附行为 ， ｕｚ 、 ｄＰ 并探讨 Ｄ Ｍ 对 Ｏ 分 ， 由无机 矿 物 、 是 粘土 、 机 颗粒 、 物 碎 屑等 成分 吸附行 为 的影 响 ，为 预测 重金 属 的生 态风 险性 及 污 有 生
我国生物学家找到可吸附重金属的浮萍
资 源 ，将 技 术传 授 给附 近村 子 的农牧
民，最终形成农 民养殖 ，合作社 收购 的
经济模式 ，既消化 了劳 动力 ，又让百姓
在家 门 口有 了就 业 岗位 。
典 型的农村生活污水达到 国家一级排放
标准 。赵海说 ，如果按覆盖中国淡水湖 泊 和池 塘总面积 的 １ ％计算 ，种植 浮萍
■Ｉ
ｌＩ
政 策信 息
进规模化种植 、实现机械化生产 。 会议指 出，水稻钵苗机插与毯苗机
插 相 比 ，适 宜 秧 苗 叶龄 由 ３—３ ． ５ 叶 延 长
近 日，由浙江省农科院与武义创新 食用菌公 司联合选育的优质高产香菇新 品种 “ 浙香 ６ 号” ，通过分段 补淡 出菇 ， 不仅提高 了产量 ，还成功填补 了夏季优 质香菇市场空 白。
到４ ． ５ ～５ ． ５叶 ，育 秧天 数 增加 １ ５ 天 左 右 ，每 ６ ６ ７ 平方 米 （ １ 亩 ）节种 ２ ０ ％以 上 ，插秧过程 中不伤根 、不伤苗 ，带营
养 体移栽 ， 栽插后早发稳发 ，低位分蘖
多 ，成穗 率提高 ，穗数 和穗 粒数增加 ， 每６ ６ ７ 平方米 增产 ５ ％ ～１ ０ ％。近年来 ， 水 稻 钵苗 机插 机具 已基本 实 现 了国产 化 ，配套的播种 流水线 、秧盘等均 已初 步成型 ，机械价格下降了近 ３ ０ ％，秧盘 成本降低了 ５ ０ ％以上 。 目前 ，水稻钵苗
■●－ ● 质富含矿物质 、微量元 素及 含氧量高的
天然优 势 ，对虾 苗的成长 有很大帮 助 。
而且 ，在青海繁育出的虾苗，抵抗力强 ，
容易生长。运往青岛、浙江等地后，饲养 者普遍反映成活率很高。 ”方连君说。 据 了解 ，对 于外 省 养殖 龙 虾户 来 说 ，由于受水资源等条件 的限制 ，每年 ３ 月才 开始繁殖虾苗 。共和县优质 的温 泉 资 源 四季 均 可使 用 ，可 随时 繁殖 虾 苗 。 目前 ，龙虾养殖从狭小的水 池转向 大型的土塘养殖 ，充分利用当地 劳动力
浮萍、满江红、凤眼莲对水体中铅离子的吸收研究
ｒｎ ｅ ｏ ｒｎ ｅ ｋａ ｅ ｍａｍ ｎ ｒ ｉｎ Ａ ｏ ａｉ ｒ ａｅａ ｄＥｃ ｈ ｍ ａｃａｓ ｅ （ ｒ ）Ｓｌ ． ａ ｋ ｄｆ ｍ ｓ ｏ ｇｔ ｗ ａ ｓＬ ｍ ｉｏ Ｌｎ ， ｚｉ ｉ ｔ ｎ ｉ ｏ ｉ ｒｓ ｐ ｓ Ｍａｔ ｒ ｔ ｏ ｌ ｍｂ ｃ ｈ ｉ ． ｏ ｍｓ
ｂ ｓ ｈｏｃ ｏ ｔｅ ｔｓ ｒｏ ｌｕ ｉｎ ｏ ． ｅ ｔｃ ｉ ｅ ｔ ｒ ａ ｅ ｉｕｓｐｏｌ ｔ ｆＰｂ ｏ
Ｋ ｙｗ ｒ ｓ Ｐ “ ； ｏ ｕｉ ； ｅ ｎ ｎｒ Ａ ｏｌ ｉ ｂ ｃｔ Ｒ ｘ ） Ｅｃ ｈ ｍ ａｃａｓ ｅ （ ｒ ）Ｓ ｌ ｓ ｅ ｏｄ ： ｂ ｐ ｌ ｔ ｎ Ｌ ｍ ａｍｉｏ ； ｚｉ ｒ ａ ｌ ｏ ａ ｍ ｉ ｅ（ ｏ ｂ ； ｉｈ ｏ ｉ ｒｓ ｐ ｓ Ｍａｔ ｏｍ ； ｉ ．
Ｉ ｓｐｒｖ ｄ ｔ ａ ｌ ｔ ｅ ｅ ｔ ｅ ｌｎｔ ｒ ｆｅ ｔｖ ｎ ｔｅ ｔ ｌ ｈ ｐ ｌｕ ｉ ｎ．ｗｈ ｌ ｅ ｔｉ ｏ ｅ ｈ ｔａ ｌ ｈ ｓ ｈｒ ｅ ｐ ａ ｓａ ｅ ｅｆ ｃｉ ｅ ｉ ｒ ａ ｉ ｓｉ ｔＰｂ ｎｇ ｇ ｏｌ ｔｏ ｉｅ Ｌ ｍｎａ ｍｉ ｏ ｓｔ ｅ ｎ ｒｉ ｈ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｓ ｒ ｔｏ ｏ Ｃｕ ｕ ａ ｅ Ｐｂ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ Ａｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｔ ｍ ｌ ｔ
ｏ ｍｎ ｉｏ ｆＬｅ ａ ｍ ｎ ｒ，
Ａｚｉ ｒｃ ｔ ｎ ｉ ｈ ｍｉ ｒ ｓｉｅ （ ｒ． ｏｍｓ ｏｌ ｉ ｉａｅａ ｄ Ｅ ｃ ｏ ａｃａｓ ｓ Ｍａ ｔ ）Ｓ ｌ ａ ｍｂ ｈ ｐ
第 １ ３卷 第 职 业 大 学 学 报
ｏ ｒ ａ ｏ Ｙａ ￣ ｈ ｕ ｏｙ ｅ ｈ ｉ Ｃ ｌ ｕｎ ｌ ｆ ｎ ｚ ｏ Ｐ ｌｔ ｃ ｎ ｃ ｏｌ ｅ
水生植物对垃圾渗滤液中重金属的吸附效果研究
关键词 ： 垃圾渗滤液 ；重金属 ；水生植物 ；吸附 中图分类号 ： ７ ３ 文献标识码 ： Ｘ ０． ５ Ａ 文章编号 ：６ ２ ２ ４ （０ ７ ６ ２ ６ — ５ １７ — ０ ３２ ０ ） — ２ ２ ０ ０
Ｒｅ ｅ ｃ ｓ ａｒ ｈ ｏｎ Ａｄｓ ｒ ｉ ｎ ｆｅ ｔｏ ａ ｙ Ｍ ｅ ａｌ ｎ ｏ ｐｔｏ Ｅｆ ｃ ｆＨｅ ｖ ｔ Ｌａｎ ｄｌＬｅ ｃ ｔ ｉ ｄｆ ａ ｈａ ｅｂｙ Ａｑｕａ ｉ ａ ｓ ＇ ｔｃ Ｐｌ ｎｔ
对垃圾渗滤液 中 Ｎ 、ｎ ｃ 、 ｄ Ｐ 、 ｎ的最 高吸附率分 别可达 ５ ．１ ５ ． ％、０ ％、３２ ％、９９ ％、８５ ％， ｉｚ 、 ｒｃ 、ｂ Ｍ ０２ ％、０９ １０ ７ ． ２ ７ ８． ９ ８． ２ 吸附后的垃圾渗滤 液可 以达到污水排放标准， 最适合应用 于垃圾渗滤液 中重金属污染的治理 ， 是对不 同重金属最佳吸附时间存在差异 。 但
浮萍在水体污染修复中的应用研究进展
浮萍在水体污染修复中的应用研究进展浮萍在水体污染修复中的应用研究进展1. 引言水是我们生活中不可或缺的资源，然而，随着人口的增多和工业化的加速，水体污染问题日益凸显。
水体污染给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此，寻求有效的水体污染修复方法成为了重要课题。
本文将重点探讨浮萍在水体污染修复中的应用研究进展。
2. 浮萍的特点及其对水体污染的响应浮萍是一种具有植物特征的浮游植物，常见于淡水湖泊、河流和人工水体中。
它具有以下特点：生长快、繁殖能力强、对水温和光照适应性强、栽培容易。
这些特点使得浮萍成为了水体污染修复中的一种理想材料。
浮萍对不同类型的水体污染表现出不同的响应。
对于营养盐污染，浮萍可以通过吸收和固定营养盐，减少水体中营养盐的浓度，从而改善水质。
对于重金属污染，浮萍能够吸收和富集重金属离子，并通过自身的代谢过程将其转化为无害的形态。
对于有机物污染，浮萍能够吸附并分解有机物，降低水体中有机物的浓度。
3. 浮萍在氮污染修复中的应用研究进展氮污染是近年来水体面临的严重问题之一。
氮污染的主要来源包括工业废水、农田排水和城市生活污水等。
浮萍在氮污染修复中的应用研究主要集中在以下几个方面：3.1. 水中硝酸盐的吸收与转化浮萍中的硝酸还原酶具有较高的活性，能够将水中的硝酸盐转化为硝酸无盐并储存在植物体内。
研究表明，浮萍在吸收和转化硝酸盐中起到了关键作用，对水体中氮污染有一定的修复效果。
3.2. 氨氮的吸附和分解浮萍的根系能够吸附水中的氨氮，并通过植物体内的酶系统将其分解为无机氮。
这一过程将水中的氨氮捕捉并固定在植物体内，从而降低水体中氨氮的浓度。
4. 浮萍在重金属污染修复中的应用研究进展重金属污染对水生生物和人类健康造成了严重威胁。
浮萍在重金属污染修复中的应用研究主要集中在以下几个方面： 4.1. 重金属的吸附和富集浮萍的根、茎和叶均具有吸附重金属的能力，尤其是对于镉、铬、铅等有毒重金属离子具有较高的吸附能力。
槐叶萍、浮萍、满江红对水体中镉离子的吸收研究
ｍｇ 。Ｌ～ ，ｔｅ ｃ ｍｕ ａｉｇ ａ ｉｉ ｆｔ ｈ ｅ ｌｎｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｈ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｆＣｄ ． ｈ ｕ ｌｔｎ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｐ ａ ｓｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｏ ｔ
物． 而在 治理 重 度 镉 污 染水 体 时 。 首 选 满 江 红 。 应
关键词 ：ｄ ；污染； 叶萍 ； 萍 ； 江红 ； Ｃ“ 槐 浮 满 原子吸收分光光度法
中图 分类 号 ： ２ ｘ５ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８— ６ ３ ２ Ｌ ） ２— ０ ５— ３ １０ ３ ９ （ ＯＯ ０ ０４ ０
吸收分光光度法对三种植物 的水培 液 中 ｃ ２ ｄ 的浓度进行 了测定。结果表 明 ｃ 在 ２～２ ｇ・ 的浓度 范 ０ｍ Ｌ
围 内， 三种 植 物 对 ｃ ２ 累积 吸 收 量 随 着 浓 度 的 增 加 而 增加 ， 叶 萍 累积 吸 收 能 力 大 于 满 江 红 ， 江 红优 于 ｄ 的 槐 满
Ｌ ｍｎ ｎ ｒｔ ｕ ｌｔ ｗａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｉ ｈ ａ ｅ ａ ｍｉ ０ ０ ｃ ｍｕ ａｅ Ｃｄ ｓ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌｂ．Ｔｈ ０ ｃ ｎｒ ｔｏ ｆ Ｃｄ ｉ ｈ ｕｔ ｒ ｏ ｕ ｉｎ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ Ｉ ｅ ｓ ｌ ｔ ｕ ｏ ｗａ ｅｅ ｔｄ ｂ ｈ ｔ ｍｉ ｂ ｏ ｔｏ ｐ ｃ ｒ ｍｅ ｒ ｎ ｈ ｕ ｌ ｔ ｇ ａ ｌｔ ｆｔ ｅ ｅ ｐ ａ ｔ ｓ ｃ ｍｐ ｒ ｄ． ｓ ｄ ｔｃ ｅ ｙ ｔ ｅ ａｏ ｃ ａ ｓ ｒ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔｏ ｔｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｍｕ ａ ｉ ｂｉ ｙ ｏ ｈ ｓ ｌｎ ｓ ｗａ ｏ ａ ｅ ｐ ｎ ｉ
浮萍在重金属污染水体方面的应用
浮萍在重金属污染水体方面的应用冯㊀丹1,2㊀谭艾娟1,2㊀杨贵利1,2∗㊀吕世明3(1.贵州大学生命科学学院,贵阳550025;2.山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室,贵阳550025;3.贵州大学动物科学学院,贵阳550025)摘要:近年来,重金属污染水体问题越来越严峻,无论是对生态环境,还是人体都造成直接或间接的影响,是亟待解决的全球性问题㊂相较于传统修复重金属污水的方法往往适用范围小㊁易引起二次污染等,利用植物修复重金属污染水体由于具有环境友好㊁费用低等优点,逐渐受到广泛关注㊂浮萍作为一种新型环境能源物,易生存㊁分布广㊁繁殖快,能作为检测剂进行水体毒性监测,还能去除水中重金属达到净化水体的目的,在重金属污染水体中有很大的应用前景㊂本文就浮萍在重金属污染水体检测和修复中应用的最新进展进行综述㊂关键词:重金属;污染水体;浮萍;植物检测;植物修复APPLICATION OF DUCKWEED ON THE TREATMENT OF WATERS POLLUTEDBY HEAVY MENTALSFeng Dan 1,2㊀Tan Aijuan 1,2㊀Yang Guili 1,2∗㊀Lv Shiming 3(1.College of Life Science,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China;2.Key Laboratory of Conservationand Germplasm Innovation of Mountain Plant Resources,Ministry of Education,Guiyang,Guizhou 550025,China;3.College of Animal Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China)Abstract :In recent years,the problem of heavy metal pollution in water has become more and more serious,which effects theecological environment and human body directly or indirectly.Treatment of heavy metal polluted water bodies becoming aglobal problem,which need to be solved urgently.The traditional sewage treatment methods often have smaller applicationranges and easier to trigger secondary pollution.While phytoremediation has attracted wide attention because of the advantages of eco-friendliness and low-cost.Duckweed,as a new type of energy biomass,is easy to survive,distributes widely andpropagates rapidly.It can be used as a detection agent for toxicity monitoring,and can also remove heavy metals to purify waters.Therefore,duckweed has great application prospects in treatment of heavy metal polluted waters.This paper reviews the latest progresses of application of duckweed in detection and restoration of heavy metal polluted waters.Keywords :heavy metals;polluted waters;duckweed;plant detection;phytoremediation㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2020-03-23第一作者:冯丹(1996-),女,硕士研究生,主要研究方向为污染水体生物修复技术㊂1137396133@ ∗通信作者:杨贵利(1991-),女,博士,副教授,主要研究方向为环境和应用微生物㊂glyang3@0㊀引㊀言随着工业化的发展,重金属污染物通过工业废水㊁生活污水㊁金属冶炼㊁燃料燃烧等形式进入水体中,导致我国重金属污染水体问题越来越严峻[1]㊂重金属污染水体中,水生植物根部在吸收营养物质的同时也会吸收一些重金属污染物㊂重金属离子再从根部运输到植物体各部位,改变细胞结构和酶的活性,抑制光合作用和呼吸作用,从而阻碍正常的新陈代谢过程,甚至导致植株死亡[2]㊂水体中重金属离子浓度较高也会影响水生动物生长发育㊁生理代谢等过程,导致鱼类等中毒死亡[3]㊂此外,重金属废水对人类也会产生直接或间接的危害,比如饮用被重金属污染的水或食用重金属废水灌溉后重金属含量超标的作物㊂重金属离子会最终通过食物链进入人体并且长期积累,影响人体免疫力,造成肝肾功能损伤,引发贫血㊁高血压等疾病,对人体造成威胁[4]㊂因此,为了避免重金属污染水体带来的伤害,必须以合理的方式加强水体重金属污染的治理㊂目前国内外修复重金属污染的水体的方法有物理㊁化学㊁生物三种[5]㊂物理方法主要以稀释法为主,利用稀释原理,将重金属污染的水体混入未污染的水体中,降低重金属浓度,只适用于轻度污染的水体㊂化学方法主要有沉淀法㊁电解法㊁吸附法和膜分离法等,适用范围小,并且容易引起二次污染㊂生物修复方法包括动物修复法㊁植物修复法㊁微生物修复法三种㊂从应用效果来看,植物修复法利用特定植物对重金属进行富集和降解,消除水体中重金属污染物的效果较明显,并且具有成本低,操作简单,也不易造成二次污染的优势,具有一定的环境友好性[6],因此近年来被广泛关注㊂浮萍(Duckweed),被称为 最简单最小的开花植物 ,在重金属污染治理方面有很大的潜力[7]㊂浮萍,属于被子植物门,单子叶植物纲,共有5个属,分别是绿萍属(Lemna)㊁多根紫萍属(Spirodela)㊁少根紫萍属(Landoltia)㊁无根萍属(Wolffiella)㊁芜萍属(Wolffia)[8]㊂与其它植物相比,利用浮萍进行污水生物修复的优势在于:以无性繁殖的方式生长,速度快,周期短,生物量2d即可翻倍;分布广,对自然环境的适应能力较强;结构简单,叶状体和根都能吸收水和离子,避免长距离运输,从而提高了离子的转运效率;成本低㊁污染小㊁效率高,尤其可以对一些低浓度不易去除的重金属进行富集吸收[9]㊂因此,浮萍是一种新型生物质资源,在环境治理方面有巨大潜力,可应用于水体重金属毒性检测和富集吸收㊂1㊀浮萍作为毒性检测剂上个世纪,多用绿藻进行植物毒性检测,但藻类的生长抑制试验操作繁琐㊁难以去除废水背景值等缺点,更多的研究表明利用浮萍生长抑制试验评价污染物质的毒性,不仅能克服藻类的缺点,还能更好㊁更标准地反映废水毒性的变化[10]㊂需要进行植物毒性检测的污染水体大量增加,浮萍生长抑制试验由于简便快速,植物体小,易于实验室培养等优点,得到更广泛的关注㊂1.1㊀毒性指标植物体数和叶绿素a是较好的植物分子毒性指标,张彤等[11]用浮萍试验检测4种污染物的植物毒性,经4天培养后浮萍的植物体数增长均大于140%,在对比反应终点的敏感性时发现叶绿素a不一定比植物体数指标敏感㊂张莉等[12]用相同方法检测Cu㊁As及其复合污染的植物学毒性,也使用植物体数和叶绿素a作为毒性指标㊂初始植物体数15个,培养条件适宜条件下浮萍的增长量是133.3%,重复间的植物体数偏差小,最后认为使用植物体数和重复间的偏差作为衡量浮萍试验质量的指标合适㊂此外,马剑敏等[13]试验得出浮萍植株的枯死率也随Hg浓度升高而增加㊂植物体数作为指标具有方便㊁直观的优点,但也有研究表明叶绿素a更加敏感㊂李菲菲[14]以紫背浮萍为研究对象,探究了其对重金属Pb和Cd 毒害效应,Pb和Cd浓度增大,浮萍叶片褪绿随之更严重㊂湛灵芝[15]测定了不同浓度Cd㊁Cr处理下少根紫萍叶绿素a含量,发现叶绿素a含量随重金属浓度上升而下降,且复合污染对叶绿素a的影响明显大于单一污染,叶片失绿现象更明显㊂两种指标都有其优势,植物体数无需复杂仪器设备,叶绿素a敏感性较好,在实际应用中,植物体数与叶绿素a配合进行毒性检测效果较好㊂两种毒性指标的应用见表1㊂表1㊀叶绿素a和植物体数检测重金属的应用指标检测重金属参考文献植物体数Cu㊁As㊁Hg[11]㊁[12]㊁[13]叶绿素a Pb㊁Cd㊁Cr㊁Cu㊁As[12]㊁[14]㊁[15] 1.2㊀浮萍检测水体污染物的应用浮萍对水体中重金属污染物敏感,是一种新型环境监测型植物㊂王爱丽等[16]用Cu2+作为胁迫因子研究其对浮萍的影响,Cu2+浓度在0~200μg/L,对浮萍有一定刺激作用㊂Cu2+浓度再增长就会进一步抑制浮萍生长,浓度达到400μg/L可对浮萍产生明显的抑制作用,出现变黄㊁脱根和植株分离,最终叶片枯死等现象㊂浮萍呈现出的明显毒害现象,可以为及时查明水体污染提供直观的判断依据㊂浮萍不仅能够检测水体中单一重金属的污染,对复合重金属污染物的毒性响应也很明显㊂徐楠等[17]研究重金属对浮萍的毒害时发现:单一重金属和复合重金属对浮萍的毒害不同,单一Hg处理时浮萍致死浓度在5~7mg/L,单一Cd处理时浮萍致死浓度在2.5~5mg/L之间,Hg㊁Cd复合重金属作用下致死浓度在1mg/L Hg+1mg/L Cd~2.5mg/L Hg+2.5 mg/L Cd之间;并且低浓度重金属污染时会出现较明显的外部特征,比如叶片失绿发黄㊁叶面积收缩,叶片中央拱起等现象,可以及时发现并处理水体污染问题㊂此外,钱湛[18]也研究了重金属Cu㊁Cd㊁As单一及其复合污染对紫背浮萍的毒性效应,当单一重金属Cd浓度增加时,浮萍叶绿素含量逐渐递减,Cd浓度为8mg/L时,浮萍叶绿素含量降低到11.3mg/L,叶片完全变白,脱根现象最为严重㊂Cu㊁Cd㊁As三种金属复合污染下,毒害作用更显著,现象更明显㊂浮萍植物体小,易于在实验室中培养保存㊂浮萍对水中重金属污染物有较好的敏感性,生长抑制试验简便快速㊂浮萍受不同类型㊁不同浓度重金属的毒害,其叶绿素含量㊁叶片颜色㊁植株长势等都有明显的现象㊂因此,浮萍不仅可以对低浓度污染物迅速做出反应,还能较好的反映出不同重金属污染物协同作用产生的综合效应,有效监测水体重金属污染情况㊂2㊀浮萍修复重金属污染水体浮萍作为重金属超富集植物在重金属污染水体的修复中有重要的作用,可以在一定程度上吸附重金属从而达到净化水体的目的[19-20]㊂2.1㊀浮萍对单一重金属的修复唐艳葵等[21-22]考察浮萍在重金属污染水体中的应用情况,设置Pb㊁Zn两种金属离子的浓度梯度,观察浮萍生长状况㊁叶片色素含量以及金属离子浓度对其金属离子吸收能力的影响,结果表明两种金属离子浓度较低时,通过细胞质物质与金属离子结合将水中Pb㊁Zn浓度降低㊂在Pb浓度为30mg/L,浮萍对其去除率达到80%以上,在Zn浓度为5mg/L时,浮萍对其去除率达到77%,证明浮萍比较适宜修复被低浓度Pb㊁Zn污染的水体㊂唐利萍等[23]筛选出重金属Cd超富集浮萍品种:少根紫萍(Landoltia punctata),研究其在不同Cd浓度胁迫下的生长状况和Cd富集能力,在Cd浓度在3mg/L时,浮萍对Cd 的单位富集量达到2544.45mg/kg,吸收率为66.74%,其富集系数为769,对水体中Cd的去除率达到72.43%㊂所以说浮萍是一种可用于Cd污染水体修复的耐性植物㊂臧传锋[24]在做浮萍对Cu2+的去除作用实验中,发现浮萍通过吸附作用对Cu2+有比较显著的去除作用,去除率可以达到61.6%㊂Prasad 等[25]研究了浮萍对重金属Cd㊁Cu富集情况,发现浮萍的叶子能够积累Cd和Cu,但经过Cu处理的材料在浓度比Cd低1000倍的情况下表现出明显的毒性症状,所以说浮萍可以容忍高浓度的Cd㊂史冬斌等[26]研究浮萍对重金属降解实验得出Cd浓度为0.82ppm时,去除率为84.98%;Pb浓度为5.39ppm 时,去除率到达66.94%㊂现已有不少报道中说明浮萍在污染水体中的应用前景,不仅能够直接吸收污水中的营养物质,促进其生长发育,还能吸附㊁富集一些有毒有害物质,如重金属Cu㊁Pb㊁Fe㊁Cd㊁Mn等[27-35],再通过自身对重金属的吸收转化,降低水体中重金属浓度,达到净化水体的目的㊂因此浮萍在重金属污水治理中的应用中有很大的潜力㊂2.2㊀浮萍对复合重金属的修复Pb㊁Cd㊁Zn㊁Cu㊁Hg㊁Fe㊁Cr等都是污染水体的常见的重金属,且易构成复合污染[36]㊂复合重金属间多有协同作用,会加剧对浮萍的毒害作用,也有多种重金属复合污染形成趋向于毒性减少的拮抗作用[37]㊂协同作用是指环境产生的毒害效应大于各重金属污染物对环境的毒害单独效应之和㊂徐楠等[38]测定了Hg2+㊁Cd2+复合污染下对浮萍的影响,Hg2+和Cd2+呈现出明显的协同作用,加强了对浮萍叶细胞的伤害㊂在两种离子作用下,浮萍体内活性氧升高㊁保护酶系统㊁物质代谢系统和细胞结构等都发生变㊂随着毒害的加重,浮萍叶细胞发生质壁分离㊁染色体凝集㊁叶绿体解体,最终导致浮萍体细胞凋亡㊂王秀娟[39]对比了Cu2+和Ni2+单一胁迫和复合胁迫对紫萍生长和几项生理指标的影响,结果显示在1mg/L Cu2++20mg/L Ni2+和2mg/L Cu2++30mg/L Ni2+时,表现为协同作用,相较于单一重金属毒害加重,对紫萍叶绿素含量的抑制作用为73%,对紫萍生长抑制作用最强㊂拮抗作用是指环境产生的毒害效应小于各重金属污染物对环境的毒害单独效应之和㊂例如谷兆萍等[40]研究复合污染下浮萍对重金属的吸收富集情况时得出无论单一重金属或复合重金属污染下,浮萍均有富集作用㊂但发现复合污染下Cu㊁Cd㊁Zn㊁As对浮萍无交互作用,对重金属富集系数多重对比分析得出Cu(不添加)㊁低浓度Cd(0.001mg/L)㊁低浓度Zn (0.01mg/L)㊁低浓度As(0.05mg/L)为浮萍富集重金属的最优组合,此配方处理下浮萍富集吸收重金属能力最强,处理水体中复合重金属污染物能力亦最佳㊂此外,还有多个研究证明了浮萍对重金属污染水体的修复效果[41-43]㊂Elfu等[44]测定浮萍对8种重金属Fe㊁Mn㊁Zn㊁Co㊁Cd㊁Cu㊁Ni和Cr的修复潜力,其中对Fe㊁Mn㊁Zn㊁Co具有较高的植物蓄积能力和去除能力㊂Huma等[45]研究了浮萍对废水中的Cd㊁Cu㊁Pb 和Ni的修复潜力,计算了去除率㊁金属吸收率,结果证明了浮萍对所有金属的去除率均大于80%㊂因此,无论是单一重金属污染还是复合污染,都可以利用不同重金属含量处理下浮萍体内各重金属含量的变化规律筛选出最优比例,应用于重金属复合污染水体的修复中,从而实现净化水体的最佳效果㊂浮萍对重金属单一或复合污染的去除效果总结见表2㊂表2㊀浮萍对重金属单一或复合污染的去除效果污染物处理浓度去除率参考文献Cu0.5mg/L99.80%Alberto et al[19] Hg㊁Pb㊁Zn0.25mg/L99.53%㊁97.88%㊁94.37%Alberto et al[19] Pb㊁Ni㊁Mn㊁Cu 60%㊁60%㊁62%㊁57%Yilmaz et al[20] Pb30mg/L>80%唐艳葵等[21] Zn5mg/L77%唐艳葵等[22] Cd72.43%72.43%唐利萍等[23] Cu0.05mg/L61.6%臧传锋[24] Pb㊁Cd 5.386ppm㊁0.8156ppm66.94%㊁84.98%史冬斌等[26] Cd3mg/L87%王兴利等[27] Pb㊁Cu㊁Mn10mg/L97.83%㊁87.11%㊁71.63%王强[28]Pb㊁Cr 95%㊁84%Mohamed[29] Zn㊁Cu㊁Cr㊁Fe㊁Cd1~5mg/L>90%Kumar et al[30] Cr㊁Cd㊁Zn㊁Co㊁Pb㊁As0.15mg/L5%Sandra et al[31] Cr㊁Cd1~9mg/L37.3%~98.6%㊁81.6%~94.6%Ekta et al[32] As0.5mg/L70%Goswami et al[33] Cd3mg/L42%~78%Chaudhuri et al[34] Cu 1.5mg/L60%~80%Nabila et al[35] Pb㊁Cd5mg/L47.88%㊁48.32%叶雪均等[36] Cu㊁Cd㊁As㊁Zn0~0.05mg/L 谷兆萍[40]Fe㊁Cu㊁Cr㊁Cd㊁Zn㊁Ni㊁As 79%Rai[41]Cd㊁Cu㊁Zn0.001~0.1mg/L90%Smain et al[42] Fe㊁Cr㊁Cd㊁Cu㊁Zn 1.0~5.0mg/L>90%Kumar et al[43] Fe㊁Mn㊁Zn㊁Co12.39mg/L72%Elfu et al[44] Cd㊁Cu㊁Pb㊁Ni >80%Huma et al[45]3㊀浮萍修复重金属的机理3.1㊀浮萍对重金属的富集机理细胞壁是植物根系吸收重金属的首要位点,对重金属有很高的亲和力,废水中重金属直接吸附到植物表面,发生被动的金属吸收㊁主动的跨膜运输或者小规模的根系吸收,导致水体中部分重金属积累[46]㊂细胞壁中的果胶和纤维素的官能团可以结合一些重金属离子,从而减少重金属向上转运,所以其中大部分重金属离子被截留在细胞壁中,其余的则通过主动运输或协助扩散等方式透过细胞膜进入根细胞中[47],植物受到重金属离子胁迫后,重金属离子与植物细胞核内染色质的一些官能团结合,使细胞的核仁解体,核质呈颗粒或团状,表现为核膜破裂,染色质散出,其中的活性物质更易于与重金属离子形成对植物组织毒性较小的高分子量复合物储存在液泡内,重金属的流动性就被降低了,从而起到隔离作用[48],从而使大量重金属聚集在植物细胞中㊂张婷婷[49]研究了不同浓度和处理时间下Hg在浮萍体内的积累及其对浮萍的影响,在低浓度处理2d时就出现断根现象;随处理天数增加,浮萍体内Hg含量急剧上升,Hg浓度为30μmol/L处理6d后浮萍体内Hg含量增加到(7.4ʃ0.14)mg/g㊂浮萍根部对Hg极其敏感,能够直接吸收积累Hg,再通过转运蛋白转运到其他部位,浮萍受到Hg胁迫后,体内的活性物质易与Hg形成复合物,使大量Hg聚集在浮萍体内㊂Hu等[50]研究发现浮萍可耐受和累积5000μg/g(DW)以上的Co,浮萍在Co胁迫条件下,体内几种活性物质增加,有效地提高对Co耐受性和累积性㊂3.2㊀浮萍对重金属解毒机理植物与污染源接触,其根细胞壁吸收㊁吸附和固定重金属离子,细胞壁各组分(如果胶㊁纤维素等)可以通过吸附㊁络合㊁沉淀等作用阻止重金属离子进入细胞内部,从而达到解毒的目的㊂除细胞壁以外,质膜也是重金属离子进入植物细胞的屏障,不仅影响重金属离子的跨膜运输,还影响质膜本身对重金属离子的敏感性㊂细胞质膜上的转运蛋白能够将重金属离子泵出胞外,减少重金属对植物的危害作用[51]㊂当重金属进入到液泡中,就会被钝化,继而进行沉淀,从而降低重金属的生理毒性㊂最后,重金属离子与植物体内金属硫蛋白㊁植物螯合肽㊁谷胱甘肽等结合,发生络合㊁螯合作用,形成无毒的络合物,从而降低细胞质内游离的重金属离子浓度,达到降低水体中重金属含量的目的[52]㊂彭赟等[53]在进行浮萍在不同时间内对镉离子的吸附情况试验时发现:8~12d间,硝酸镉溶液中的Cd离子浓度降低,浮萍对Cd的富集量也降低了,出现这种情况可能是浮萍在将Cd2+转运至体内,与体内的某些酶和蛋白结合,起到了解毒作用㊂同时由于浮萍从溶液中可通过植物挥发作用以及根系分泌物的束缚作用在体外可产生净化效应,也承担了一定的修复作用[54]㊂因此,浮萍不仅对Cd2+进行了富集,在其植物体受害的同时,也通过体内的解毒作用,去除了部分Cd,使其体内的Cd含量减少㊂此外,在研究不同种属的浮萍对不同重金属的耐受性时发现:少根紫萍耐Cd能力明显强于其他品种,能抵抗高浓度的Cd胁迫㊂Cd2+被浮萍根部吸收,转运到植物体内,与体内一些酶和蛋白质结合,经过解毒作用降低Cd的毒性㊂也说明浮萍对重金属富集,也可以去除部分重金属,降低水体中重金属浓度[55]㊂因此,浮萍在修复重金属污染水体方面有很大的应用潜力㊂4 总结与展望水体中的重金属超过一定的浓度标准,就会产生污染,不但会毒害水中的水生生物,还会直接或间接地威胁人类的身体健康㊂利用超富集水生植物修复处理重金属污染水体,治理成本低㊁景观效果好,逐渐成为研究热点㊂浮萍生长快㊁易繁殖㊁分布广㊁生物量大㊁成本小㊁污染小㊁效率高,因此凭借其优势受到广泛的关注㊂重金属对浮萍有一定的毒害作用,当不同浓度单一或复合重金属污染时,浮萍植物体内膜结构受损程度不同,叶绿体结构破坏程度也不同,叶片显示出的现象也不同,轻者失绿发黄,重者导致死亡㊂根据植物体数以及叶绿素a两个指标更准确的代替传统绿藻进行植物毒性检测,为及时发现并处理重金属污染水提供了依据㊂浮萍更重要的作用在于其重金属超富集能力,可以有效快速的吸附水中重金属离子转并运到浮萍体内㊂当重金属离子与浮萍体内酶㊁蛋白质结合,经解毒后降低重金属离子浓度,从而降低水体中重金属含量㊂因此利用浮萍去除水中重金属的研究越来越多,在处理单一重金属污染重应用非常广泛,复合重金属之间交互作用对浮萍毒害作用加重,可以通过对比不同重金属浓度对浮萍的影响规律筛选出最佳比例,应用于重金属污染水体的修复中㊂此外,浮萍是一种高效的非粮淀粉原料,在处理富营养化水体后能产生大量生物质,体内积累淀粉,再通过发酵产生乙醇,此过程中不易产生污染,具有环境友好综合利用的优势[56]㊂而且浮萍生长快,生物量每2d增加1倍,体内淀粉含量经过诱导能达到干重的65%,利用现有的成熟生产工艺,可以降低成本将其转化为燃料乙醇[57]㊂因此,浮萍是极具应用潜力的生产生物燃料的非粮淀粉原料,在处理重金属污染废水后具有经济价值㊂深入理解重金属的毒性以及植物对重金属胁迫的反应,既可以加深我们对重金属生态效应的认识,还能帮助我们更好的利用超富集植物修复重金属污染水体,也是保护水环境和维护生态安全的有效手段㊂通过对重金属毒性效应的认识,建立完善利用浮萍属植物进行水体毒性检测和修复处理,发挥其在重金属污染水体方面的应用价值㊂因此,浮萍无论从毒性检测㊁污水治理和能源效应来看,都具备了良好的研究开发前景,有望打造成为能源和环境修复兼备的复合型资源植物㊂参考文献[1]㊀曾梓娈.水环境重金属元素污染现状及检测系统设计[J].世界有色金属,2019(15):281-283.[2]㊀洪亚军,冯承莲,徐祖信,等.重金属对水生生物的毒性效应机制研究进展[J].环境工程,2019,37(11):1-9.[3]㊀张家铜,刘佳麟.水体重金属污染的危害及其治理[J].山东工业技术,2019(8):35.[4]㊀于天宇,胡思雨.水体重金属污染现状及治理方法概述[J].建筑与预算,2019(6):75-78.[5]㊀陆海,彭琼.水体重金属污染现状及治理技术[J].当代化工研究,2019(1):22-23.[6]㊀陈政.植物修复技术及其在污水处理中的应用探讨[J].资源节约与环保,2019(12):82-86.[7]㊀ZHAO 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槐叶萍、浮萍、满江红对水体中镉离子的吸收研究
槐叶萍、浮萍、满江红对水体中镉离子的吸收研究刘俊;杨阿喜;张晓燕;金根娣【摘要】在实验室水培条件下,研究了槐叶萍、满江红、浮萍等水生植物对Cd2+的累积吸收能力.用原子吸收分光光度法对三种植物的水培液中Cd2+的浓度进行了测定.结果表明Cd2+在2～20mg·L-1的浓度范围内,三种植物对Cd2+的累积吸收量随着浓度的增加而增加,槐叶萍累积吸收能力大于满江红,满江红优于浮萍;在40～100mg·L-1的浓度范围内,三种植物对Cd2+的累积吸收量则随着浓度的递增而大幅降低,槐叶萍对Cd2+的去除效果较其它两种植物为佳.因此,在治理轻度镉污染水体时,三种植物均是较好的备选植物,而在治理重度镉污染水体时,应首选满江红.【期刊名称】《扬州职业大学学报》【年(卷),期】2010(014)002【总页数】3页(P45-47)【关键词】Cd2+;污染;槐叶萍;浮萍;满江红;原子吸收分光光度法【作者】刘俊;杨阿喜;张晓燕;金根娣【作者单位】扬州职业大学,江苏,扬州,225009;扬州环境资源职业技术学院,江苏,扬州,225127;扬州职业大学,江苏,扬州,225009;扬州职业大学,江苏,扬州,225009【正文语种】中文【中图分类】X52Abstract:In the condition of water planting,the absorptive ability of Salvinia natans,Azolla imbricata and Lemna minor to cumulate Cd2+wasresearched in the lab.The concentration of Cd2+in the culture solution was detected by the atomic absorption spectrometry and the cumulating ability of these plants was compared. In the concentration of Cd2+from 2 mg·L-1to 20 mg·L-1,the cumulating ability of the three plants increased with the rise of the concentration of Cd2+.The order of the cumulating and absorption of Cd2+was: Salvinia natans﹥Azolla imbricata﹥Lemna minor.In the concentration of Cd2+from 40 mg·L-1to 100 mg·L-1,the cumulating ability of the three plants decreased with the increase of the concentration of Cd2+. Therefore,these three plants are all good for the trea tment of low-grade Cd2+pollution,while Azolla imbricata is the best choice to dealwith the serious pollution of Cd2+.Key words:Cd2+;pollution;Salvinia natans;Lemna minor;Azolla imbricate;atomic absorption spectrometry随着城市工业的迅速发展,重金属污染水环境的问题日趋严重。
三叶浮萍生物碳制备及其对重金属复合污染的应用
三叶浮萍生物碳制备及其对土壤中重金属污染修复效果XXX（XXX单位，地点邮编）摘要：选取三叶浮萍为原料制备生物碳实施Pb、Zn、Cd重金属复合污染土壤化学稳定修复，并且对三叶浮萍生物碳进行表征，与蓝藻制备的生物碳进行对比，采用基于酸消解三叶浮萍生物碳ICP元素分析法测得P元素20.70±0.42mg/L，Ca元素243.54±5.99mg/L；利用基于微波消解法ICP元素分析法测得蓝藻生物碳中P元素为74±5.8，Ca元素171±13.2，得出在三叶浮萍生物碳中Ca:P约为11.8，有足够的Ca与P结合成磷酸盐的形式存在在生物碳内。
通过与相同含磷生物碳类比可知经过 56 d 的化学稳定修复，修复材料能显著降低TCLP 提取态 Pb、Zn、Cd，修复效果为：Pb＞Zn＞Cd。
对土壤中的重金属Pb的固定机理主要是溶解－沉淀，XRD证明有Ca2Pb8(PO4)6(OH)2和Pb10(PO4)6(OH)2沉淀生成，因此推论出三叶浮萍生物碳是修复土壤中Pb、Zn、Cd重金属污染的理想材料。
关键词：生物碳；三叶浮萍生物碳；ICP；土壤；重金属；固定机理；引言生物炭（Biochar）[1]是生物质材料在低氧或无氧条件下和相对较低的温度下（700 ℃）热分解所产生的一种高碳含量产物[2]，由于其具有相对较大的比表面积、较高的 pH 值和阳离子交换量（CEC）[3-4]、丰富的功能团（如羧基、酚基、羟基、羰基、醌类物质等），并含有较多的可溶性 P、N[5]，可作为一种新型、绿色、经济的环境功能材料应用于土壤重金属污染修复，但与传统修复材料相比，关于生物炭对土壤中不同重金属的修复效果与修复机理方面的研究不足，亟待开展相关机理研究[6]。
由于制备生物炭的原料和方法不同，致使生物炭产物的性质差异很大[7]，导致其对重金属的修复效果和机理存在差异。
不同生物质源制备的生物炭对重金属的修复也存在较大差异，如玉米、秸秆生物炭对 Pb2+、Cd2+的吸附量显著高于小麦秸秆和花生壳制备的生物炭[8-10]；在江西红壤中添加 2%的生物炭，对 Cu（Ⅱ）的吸附量依次为：油菜秸秆炭>花生秸秆炭>稻草秸秆炭>大豆秸秆炭。
浮萍生物炭的老化作用对其性质及对Cd(Ⅱ)吸附的影响
通过扫描电镜 ! VPR7P%V# 观 察 生 物 炭 老 化 前 后 表面结构和元素组成变化"利用傅里叶红外光谱分析 仪! dU7’N# 观 察 生 物 炭 老 化 前 后 表 面 官 能 团 变 化 情况( FIJ E 吸 附 等 温 线
炭性质的影响"考察老化对生物炭 3T! $# 的影响"以 期为生物炭老化在重金属利用中提供参考( FE材料和方法
炭在环境中表面官 能 团 和 物 理 结 构 是 否 会 随 着 时 间 FIFE生物炭的制备
的推移发生变化!即老化#"相关报道较少( 生物炭
本文所用的 生 物 炭 原 料 为 浮 萍 ! F9Q:GR6:IJ# "
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水体重金属污染及浮萍对污染治理的现状研究
水体重金属污染及浮萍对污染治理的现状研究摘要：水体重金属金属污染不仅对水生植物、动物，乃至对人类都产生了重大的危害。
本文主要介绍当前水体重金属污染生物治理方法的研究，以及水生植物中的浮萍对于水体污染治理的研究及应用进展。
关键词：水体重金属；污染治理；浮萍0 前言水体的重金属污染严重影响环境质量，对重金属污染的治理是当前环境科学研究的重点课题之一。
重金属进人水生生态系统后，分布于水生生态系统的各个组分中，对生态系统各组分产生影响（即生态效应）。
当生物体内重金属积累到一定数量后，就会出现受害症状，生理受阻、发育停滞，甚至死亡，并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃。
对于人体来讲，重金属能抑制人体化学反应酶的活动，使细胞质中毒，从而伤害神经组织。
还可导致直接的组织中毒，损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。
1 水体重金属污染现状对我国各大湖泊的调查结果表明，江河湖库底质的污染率高达80.1％。
2003年黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超V类。
2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平。
黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍、Pb超1倍、Hg含量明显增加；苏州河中Pb全部超标、Cd为75％超标、Hg为62.5％超标。
城市河流有35.11％的河段出现总汞超过地表水Ⅲ类水体标准，18.46％的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准，25％的河段有总铅的超标样本出现。
全国近岸海域海水采样品中Pb的超标率达62.9％，最大值超一类海水标准49倍；Cu的超标率为25.9％，Hg和Cd的含量也有超标现象。
国外同样存在水体重金属污染问题，如波兰由采矿和冶炼废物导致约50％的地表水达不到水质三级标准。
英国斯旺西的金属熔炼工业中心导致了水环境Cu、Zn、Pb、Cd等重金属的严重污染。
印度存在包括重金属污染在内的各种环境问题，使得河水不适合使用。
2 生物法处理重金属废水利用生物方法处理重金属有微生物、动物和植物三种方法。
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回的浮萍经 自来水冲洗 ， 在清洁水 中培养 一段时间后 ， 挑选 长势 良好、 大小相近的个体置于营养 液中 ， 在适 并
全分离有助于高效循环 。与哺乳动物相 比鸟类 飞翔时
不是总发达 ， 鸟类生殖系统只有在繁殖季节才发达 ， 其
余季节处于萎缩状态 ， 受光周期控制。
９ 鸟类的神经 系统及感觉器官 阐述鸟类 捕食 、 逃避 、 徙等 过 程 中会 遇 到 的 困 迁
难 ， 究飞 翔运 动 容 易吗？这 些 困难 靠什 么 解 决 呢？ 探
浮萍 重 金属 离子 吸附与富集 工 业 污水 、 关键词
目前多数报道主要着重 于研究重金属 对浮萍 的毒 害作用 。本实验 以浮萍为材料 ， 进行 浮萍 对重金 属离 子的吸附作用 的相关 探究 。通 过 电镀 厂 的污水取 样 ，
用 Ｍ６原子分光 光度计 ， 空气／ 乙炔火焰原 子吸收分光 光度法进行测定 。 １２ ３ 浮 萍 中叶绿素含量 的测定 ．． 称取 ０ １ ．ｇ鲜重 的
宜 的光照条件和 ２ ｃ水温下培养 。 ０Ｉ ＝ １２ 实验方法 。 具体方法如下 ：
Ｚ 、 ｕ ＮｉＣ ｎＣ 、 、ｄ １ ２ １ 电镀 污水 中重金 属 含 量 的测 定 ． ．
Ｘ Ｄ ４ ＋１ ． ０３６ ） 叶绿素 ｂ ｍ ／ 鲜重）＝ ． ０ ６５ ２ ７Ｘ １ ３ ； ６ （ ｇｇ ０ ５×（２ ９×Ｏ ６ ５— ． ８×０ ６３ ； 叶绿素 （ ｇｇ ２． Ｄ４ ４ ６ Ｄ６）总 ｍ， ／
在其 中放养浮萍 ， 以探 究浮萍对 该 电镀 污水 中重金 属
的吸附效果。通 过对镉 离子的 针对性 研究 ， 而 比较 进 浮萍对工业污水 中重金属的吸附效果。
ｌ 材 料 方 法
浮萍 （ 用滤 纸 反 复 吸干水 分 ），剪碎 置研 钵 中 ， 加 滴 ５Ｌ ｍ 蒸馏水 ， 加入少量碳酸钙和石英砂帮助研磨 ， 研成
末， 加入硝酸、 高氯酸 （ Ｎ ３ ｍ ， ＣＯ ｍ ）， 电 Ｈ Ｏ Ｌ Ｈ Ｉ４ Ｌ 在 ９ １ 热板上加热消 化，再用 超 纯水定 容 至 ５ ｍ 。同样 使 ０Ｅ
７ 鸟类的循环系统
引导学生探 究 鸟类 和 哺乳 动物 的心 脏结 构 一样 吗？与它们的祖先爬行动物有什么区别？鸟类和哺乳 动物 的心脏结构是一样的 ， 两心房两 心室 ， 全双循环 完 区别于爬 行动物的不完全 双循环 ， 缺氧血 和多氧血 完
鲜重）＝ ． ０ ５×（０ ２ｘＯ ６ ５ ．２× １ ６ ） ２ ． Ｄ ４ ＋８０ ０） ３ ６ １３ 实验 步骤 具体 步骤如下 ： ． １３ １ 浮 萍对 电镀 污水 中重金属 离子 吸附试验 ． ．
从
含量的测定均使用 Ｍ ６原子分光 光度计 ， 采用空气／ 乙 炔火焰原子 吸收分光光 度法 。总 Ｃ 含量 的测定使 用 ｒ
被称为 “ 慧” 中枢 的大脑 纹状 体在 鸟类 高度 发达 。 智 鸟类小脑具有 中间蚓 部和两侧 的小脑 卷结 构 ， 发达 的 小脑对于鸟类保持飞翔时的平衡 十分重要 。由于空 中 飞行嗅觉基本用不 上 ， 因此 鸟类 的嗅 叶退化导 致 嗅觉 退化 ， 相反视觉至关 重要 ， 有巩膜 骨 防止 眼球 变 形 ， 具
具 有较高 的代谢 ， 鸟类 如何 能保 证血 液 中氧气 和营养 的更有效 的供应 呢？首 先鸟类有 一颗 比较 大的心 脏 ， 重 量约 占体重 的 ０ ４一１ ５ ， ． ． ％ 在脊椎 动 物 中占首 位。 大就有力 量呀 ！心 跳速 率快 ， 压高 ， 液循 环 速度 血 血
快。
・
６ ８・
生 物学 教学 ２１ 年（ ５ １ 期 ００ 第３ 卷） ０
浮 萍 对 重 金属 离 子 的 吸 附作 用 研 究
彭 赘 严 彬 （ 海 吴 学 ２ ９ ） 上 市 淞中 ０ ４ ００
摘 要 本文探究了浮 萍对工业污水 中重金属离子的吸附作用 ， 以及在不同浓度硝酸镉溶液 中对于镉离子的单一 富集效果 。
ＷＦ２０ Ｊ０ ０分光光度计 ， 采用 高锰酸 钾 氧化一 二苯碳 酰 二肼 分光光度法。
１２ ２ 浮 萍 体 内重 金 属 含 量 的 测 定 ．． 从不 同处理液
中取 出浮萍 ，用 蒸馏 水 冲洗 数遍 ，自然 干燥 后放 入
某 电镀厂取得 未经处 理 的电镀 污水 ， 过滤 ， 混匀 ， 中 从 取 出两份各 为 ２０ ０ ｍＬ的污水 ， 置于 两烧 杯 中， 加 入 并
６ ℃温箱中干燥过夜 ， ４ 干燥后分 别磨碎 ， 称取 ０ ３ 粉 ．ｇ
营养液。用镊子移 取一定 量浮萍 于其 中一 只烧 杯 中 ，
铺满该烧杯 中电镀 污水 的上液面 ； 另一 只烧杯 中的 电 镀污水不做处理 。将 实验组 和对照组置于光照充足 、
及输 卵管退化 ， 即使没 有退化 的左侧 卵巢及 输卵 管也
８ 鸟类的泄殖 系统
视叶发达 ， 鸟类不仅能调节 眼球晶状体 的凸度 ， 还能调
节角膜 的凸度 和改变 晶状体 和视 网膜之 间的距离 ， 鸟 类具有 的这种 眼球 的调节方式称为双重 调节。
匀浆 ， 用蒸馏水定容至 １ｍ 。用移液管吸取 ２ ５ Ｌ置 ０Ｌ ．ｍ 于大试管 中， 加入丙酮 １ｍ ０ Ｌ， 摇动试 管， 叶绿素溶 使
１ １ 实验材料 ．
供实验 用的浮 萍取 自自然水 体 。采
于丙酮 中， 过滤 ， 滤液用 Ｐ Ｓ型紫外可见分光光度计测 Ｃ 定。将 ８％丙酮水溶液注入光径为 １ｍ 的 比色杯 ， ０ ｅ 作