CN102586491A - 一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法，包括以下步骤：检测螺旋藻养殖池的培养基中生产的藻粉的重金属的含量；当螺旋藻养殖中藻粉的Pb由质量比含量为0.88ppm以上或Cd的质量比含量0.12以上时，将FeSO4-7H2O加入螺旋藻养殖池的培养基中，沉淀其中的重金属Pb、Cd；清池：将前述形成的沉淀物倒出；再将EDTA-2Na加入螺旋藻养殖池的培养基中，络合重金属使其沉淀。本发明中使用的FeSO4·7H2O，可为螺旋藻提供铁离子，将其添入培养基中后，加速重金属离子沉降；清池并添加EDTa-2Na络合物，减少了外部环境中重金属进入培养系统，安全无毒，可重复使用，易操作。

Description

一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法
技术领域
本发明涉及一种重金属的控制方法，尤其涉及一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法，属于环境工程技术领域。
背景技术
螺旋藻(spirulina)属蓝藻门(Cyanophyta)，颤藻目，颤藻科，螺旋藻属。它是由单细胞或多细胞组成的丝体，无鞘，圆柱形，呈疏松或紧密的有规则的螺旋状弯曲。其生长属性为喜光、喜碱、喜高温。螺旋藻以其极高的营养价值和卓越的医药保健功效受到许多国家和国际组织的重视和关注。目前螺旋藻制品已经进入食品、保健食品和药品领域，为大众的健康服务。
由于螺旋藻采用工厂化养殖，因此在养殖过程中不可避免的受养殖工艺、采收工艺、营养源添加等因素的影响，造成生产的螺旋藻中重金属铅(Pb)、镉(Cd)含量不稳定，且时有超过国家标准的情况(绿色食品螺旋藻粉国家标准中规定Pb≤1.0ppm，Cd≤0.5ppm)。再者螺旋藻为较低等的水生微生物，其细胞壁成分为跟细菌类似的肽聚糖和果胶质，易于吸附和富集重金属离子，且螺旋藻细胞壁较薄，易破裂，重金属富集后不容易清除。更有用螺旋藻粉来富集并清除废水中重金属的应用实例(陈思嘉，郑文杰，杨芳.蓝藻对重金属的生物吸附研究进展[J].海洋环境科学，2006：25(4)：103-106)。由于多数厂家重金属控制技术不成熟和采取的控制措施欠缺，致使市场上部分螺旋藻产品重金属浓度超标，广大消费者食用后将给身体带来损害和疾病隐患。在螺旋藻养殖过程中如果没有很好的针对重金属Pb、Cd的控制措施，则重金属达到一定浓度时只能将培养基进行报废处理，这不仅给环境带来较大污染，同时更造成生产成本的大量增加。
近年来，随着全社会食品安全意识的增强、消费者对食品和保健食品的质量要求越来越高且环境保护的要求越来越严。目前国内螺旋藻养殖管理粗放，还没有养殖过程中对重金属Pb、Cd进行规范控制的技术和方法。
发明内容
因此，本发明的目的是针对目前无法有效地控制螺旋藻养殖过程中重金属的问题，提供一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法，能够对螺旋藻养殖过程中的重金属进行有效、规范地控制，减少重金属对消费者带来的疾病。
针对上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法，包括以下步骤：
1)检测螺旋藻养殖中生产藻粉的重金属Pb、Cd含量；
2)当螺旋藻养殖中藻粉的Pb由质量比含量为0.88ppm以上或Cd的质量比含量0.12ppm以上时，将FeSO4·7H2O加入螺旋藻养殖培养基中，沉淀其中的重金属Pb、Cd，所述ppm表示百万分之一；
3)清池：将步骤2)中形成的沉淀物从养殖池中清除；
4)向清除沉淀物后的培养基中加入EDTA-2Na，进一步络合其中的重金属离子沉淀，使其不容易被螺旋藻富集和吸收。
优选地，在步骤2)中，将所述FeSO4·7H2O以0.005～0.05g/L的质量体积比加入螺旋藻养殖池的培养基中。
优选地，在步骤4)中，将所述EDTA-2Na以0.005～0.05g/L的质量体积比加入螺旋藻养殖池的培养基中。
优选地，在步骤2)中，将所述FeSO4·7H2O加入螺旋藻养殖培养基中搅拌1天，再使其沉淀8～12小时。
优选地，在步骤4)中，将所述EDTA-2Na加入螺旋藻养殖培养基中络合2～3天。
优选地，在步骤1)中，所述检测的周期为1～20天/次。
优选地，在步骤1)中，所述检测的周期为10天/次。
优选地，在步骤1)中，通过石墨炉原子吸收光谱法检测。
优选地，在步骤3)中，所述清池的周期为40天/次。
本发明中使用EDTA-2Na络合重金属离子，使重金属Pb、Cd不易被螺旋藻吸附和富集；FeSO4·7H2O是生物生长不可缺少的一种物质，可以为螺旋藻提供铁离子，通过对培养基中将其大量添加后在短期内形成一种铁氧体结构的胶体状物质，加速重金属离子的沉降；清池后再添加络合物EDTA-2Na，螺旋藻重金属含量可普遍下降到可接受水平，并且减少了外部环境中重金属进入培养系统，可使螺旋藻养殖中藻粉的Pb由初始质量比含量0.88ppm以上，降低至0.23～0.61ppm，Cd由初始质量比含量0.12ppm以上，降低至0.02～0.10ppm。在满足国家规定的同时，使重金属Pb、Cd的含量更低。而本发明涉及的方法和使用的物质安全无毒，投入较低不会带来其他的安全隐患，可以重复多次使用，易操作。
具体实施方式
实施例1
1)每隔1-10天检测一次螺旋藻养殖池生产的藻粉重金属的含量，通过石墨炉原子吸收光谱法(参见中国药典2010版第一部附录IXB铅、镉、砷、汞、铜测定方法)检测；检测到养殖池生产的藻粉Pb的初始质量比含量为1.03ppm，Cd的初始质量比含量为0.61ppm。
2)将FeSO4·7H2O按0.005g/L的质量体积比提前一天加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中搅拌1天，再沉淀8小时，将其中的重金属Pb、Cd沉淀；
3)每隔40天开展一次清池工作，将清除步骤2)中形成的沉淀物从养殖池中清除；
4)再将EDTA-2Na按0.005g/L的质量体积比加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中，络合重金属2天使其不容易被螺旋藻富集和吸收。
试验结果如下表1所示。
表1
  时间  Pb含量(ppm)  Cd含量(ppm)   备注
  8月22日  1.03  0.61   初始含量
  8月29日  0.8  0.48   实验后含量
  9月1日  0.73  0.20   实验后含量
  9月5日  0.67  0.15   实验后含量
  9月9日  0.61  0.12   实验后含量
  9月12日  0.53  0.13   实验后含量
  9月19日   0.40   0.12   实验后含量
  9月21日   0.43   0.13   实验后含量
  9月22日   0.27   0.10   实验后含量
实施例2
1)每隔1-20天检测一次螺旋藻养殖池生产藻粉重金属的含量，通过石墨炉原子吸收光谱法(参见中国药典2010版第一部附录IXB铅、镉、砷、汞、铜测定方法)检测；检测到养殖池中生产的藻粉Pb的初始质量比含量为0.88ppm，Cd的初始质量比含量为0.12ppm。
2)将FeSO4·7H2O按0.023g/L的质量体积比提前一天加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中搅拌1天，再沉淀10小时，将其中的重金属Pb、Cd沉淀；
3)每隔40天开展一次清池工作，将清除步骤2)中形成的沉淀物从养殖池中清除；
4)再将EDTA-2Na按0.023g/L的质量体积比加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中，络合重金属3天使其不容易被螺旋藻富集和吸收。
试验结果如下表2所示。
表2
  时间  Pb含量(ppm)  Cd含量(ppm)   备注
  11月16日  0.88  0.12   初始含量
  12月6日  0.53  0.08   实验后含量
  12月13日  0.33  0.06   实验后含量
  12月14日  0.29  0.03   实验后含量
  12月16日  0.27  0.02   实验后含量
  12月23日  0.23  0.02   实验后含量
实施例3
1)每隔1-10天检测一次螺旋藻养殖池生产藻粉重金属的含量，通过石墨炉原子吸收光谱法(参见中国药典2010版第一部附录IXB铅、镉、砷、汞、铜测定方法)检测；检测到养殖池中生产的藻粉Pb的初始质量比含量为2.06ppm，Cd的初始质量比含量为0.14ppm。
2)将FeSO4·7H2O按0.05g/L的质量体积比提前一天加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中搅拌1天，再沉淀12小时，将其中的重金属Pb、Cd沉淀；
3)每隔40天开展一次清池工作，将清除步骤2)中形成的沉淀物从养殖池中清除；
4)再将EDTA-2Na按0.05g/L的质量体积比加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中，络合重金属3天使其不容易被螺旋藻富集和吸收。
试验结果如下表3所示。
表3
  时间  Pb含量(ppm)  Cd含量(ppm)   备注
  9月25日  2.06  0.14   初始含量
  10月1日  1.23  0.08   实验后含量
  10月3日  1.11  0.06   实验后含量
  10月9日  0.86  0.07   实验后含量
  10月14日  0.80  0.06   实验后含量
  10月18日  0.61  0.05   实验后含量
以上试验说明按本发明的方法，可使螺旋藻养殖中藻粉的Pb由初始质量比含量0.88ppm以上，降低至0.23～0.61ppm，Cd由初始质量比含量0.12ppm以上，降低至0.02～0.10ppm，在满足国家标准中的规定的同时，使重金属Pb、Cd的含量更低，安全有效，易于操作。

Claims (9)

1.一种螺旋藻养殖过程中重金属的控制方法，包括以下步骤：
1)检测螺旋藻养殖池的培养基中生产的藻粉的重金属Pb、Cd的含量；
2)当螺旋藻养殖中藻粉的Pb由质量比含量为0.88ppm以上或Cd的质量比含量0.12ppm以上时，将FeSO4·7H2O加入养殖池的螺旋藻养殖培养基中，沉淀其中的重金属Pb、Cd；
3)清池：将清除步骤2)中形成的沉淀物从养殖池中清除；
4)向清除沉淀物后的培养基中加入EDTA-2Na，进一步络合其中的重金属使其沉淀。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，将所述FeSO4·7H2O以0.005～0.05g/L的质量体积比加入螺旋藻养殖池的培养基中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤4)中，将所述EDTA-2Na以0.005～0.05g/L的质量体积比加入螺旋藻养殖池的培养基中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，将所述FeSO4·7H2O加入螺旋藻养殖池的培养基中搅拌1天，再使其沉淀8～12小时。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤4)中，将所述EDTA-2Na加入螺旋藻养殖池的培养基中络合2～3天。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述检测的周期为1～20天/次。
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述检测的周期为10天/次。
8.根据权利要求1至7所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，通过石墨炉原子吸收光谱法检测。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述清池的周期为40天/次。
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