CN104556388A - 利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法 - Google Patents

利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104556388A
CN104556388A CN201410230290.9A CN201410230290A CN104556388A CN 104556388 A CN104556388 A CN 104556388A CN 201410230290 A CN201410230290 A CN 201410230290A CN 104556388 A CN104556388 A CN 104556388A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heavy metal
sediments
waterplant
water
hornwort
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410230290.9A
Other languages
English (en)
Inventor
曾清如
杨洋
李巧云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Agricultural University
Original Assignee
Hunan Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Agricultural University filed Critical Hunan Agricultural University
Priority to CN201410230290.9A priority Critical patent/CN104556388A/zh
Publication of CN104556388A publication Critical patent/CN104556388A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • C02F3/322—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae use of algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法。经过本发明处理，能有效促进水生植物（狐尾藻、黑藻、金鱼藻、水绵等藻类）对重金属的吸收积累量，降低水体和沉积物中的重金属浓度。该处理方法对水体和沉积物中重金属的去除效率高，所需超声的反应时间短，设备简单，超声后的植物能正常生长，不会给环境造成二次污染，属于环境友好型的重金属修复处理技术。

Description

利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法
技术领域
本发明涉及一种利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法。
背景技术
重金属污染是世界上的三大水环境污染的主要来源之一。重金属由于其稳定的化学特性，很难被生物吸收降解，会通过食物链在生物体内富集，影响生物体的正常代谢活动。水体中的重金属通常被泥沙、颗粒物质等沉积物吸附，而沉积于江、河、湖泊等的底泥中，且在沉积物中重金属的浓度一般是水溶液中的数百倍至数十万倍。当水体环境中的温度、pH、DO等条件改变时，吸附在沉积物中的部分重金属又会释放到水体中去，成为水体的“二次污染源”。虽然近年来，世界各国水体污染控制中对于水质的改善取得了一定的成果，但是对沉积物中污染物的控制仍没有找到比较理想的方法。植物修复在水体重金属污染修复当中应用比较广泛，利用一些对重金属有吸收积累能力的水生植物，一方面可以降低水体及沉积物中重金属的浓度，达到净化水体的作用；另一方面又可以定期收货打捞植物，对它们进行回收处理，避免再次进入环境而造成二次污染。
植物修复水体重金属污染时，水中能被植物吸收积累的有效态重金属的量实际是很低的，由于沉积物中重金属相对稳定很难被植物吸收，这样就降低了修复的效果。将超声波应用于水生植物修复水体重金属污染，通过控制超声条件，水生植物能在短时间内大量繁殖，吸附在沉积物中的重金属效释放到水体中，被水生植物有效的吸收积累。该方法在提高水生植物生物量的同时又能很好的促进植物对水中重金属的吸收，降低水体和沉积物中重金属的浓度。并且利用超声促进水生植物去除水体沉积物方面的研究还未见报道，这对我国水体重金属污染修复技术具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法。
本发明提供的利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的步骤为：
1）采集受重金属污染的水样和沉积物，将沉积物铺在培养桶的底部，倒入污染水样；
2）选取一定量的新鲜水生植物分别培养在模拟的污染水体环境中，每天用超声装置对其进行短时间的超声波处理；
3）培养一段时间后，收获全部水生植物，经过超声处理后，水生植物都能正常生长，且生物量都有所增加，植物对的重金属Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg的吸收积累量都明显增加，提高了对水体和沉积物中重金属的去除率。
所说的水生植物为狐尾藻、黑藻、金鱼藻、水绵等藻类。
所说的超声波处理的频率为：5 KHz-40 KHz，时间为：0 min-5 min。
本发明利用超声能有效降解水体污染物的能力，以水生植物（狐尾藻、黑藻、金鱼藻、水绵等藻类）为原料，将其培养在污染的水体和沉积物中，通过超声的方法促进水生植物对重金属的吸收积累，降低水体和沉积物中的重金属浓度。该处理方法去除效率高，所需超声的反应时间短，设备简单，超声后的植物能正常生长，不会给环境造成二次污染，属于环境友好型的重金属修复处理技术。
具体实施方法:
采集受重金属污染的水样和沉积物，将沉积物铺在培养桶的底部，倒入污染水样；选取一定量的新鲜水生植物分别培养在模拟的污染水体环境中，每天用超声装置对其进行短时间（0 min-5 min）的超声波处理；培养一段时间后，收获全部水生植物，测定植物的生物量及植物中重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg）的含量。
实例一：将狐尾藻，轮叶黑藻，金鱼藻各20g分别培养在装有污染的水体和沉积物培养桶中，每天进行0min、2min、3min、5min的超声处理，培养一周以后对藻类收获处理。经测定：狐尾藻，轮叶黑藻，金鱼藻经超声处理都能正常生长，2min生长最好，生长率分别为44.65%、31.75%、34.55%。在不同时间的超声波处理中，2min处理下藻类对重金属Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg的积累量是0min处理下的10-20倍，随后3min、5min处理时只是小幅逐渐上升。金鱼藻和轮叶黑藻经5min超声处理后对铜的积累量最高，达到70.87和64.11mg/kg；各超声处理下金鱼藻对Zn、Pb、Cd、As的积累量最高于另外两种藻，5min处理是积累量最高分别为381.19、301.24、86.23、121.82mg/kg；轮叶黑藻在5min处理时对Hg积累量最高，为0.47mg/kg。
实例二：将狐尾藻，轮叶黑藻，金鱼藻，水绵每种10g两两混合，分别培养在装有污染的水体和沉积物培养桶中，每天进行0min、2min、3min、5min的超声处理，培养一周以后对藻类收获处理。经测定：四种藻类两两混合培养，经超声处理都能正常生长，2min处理时生长最好。经超声处理后的藻类中重金属的积累量都比未经超声处理的高至少10倍。对各重金属的积累效果如下：
对Cu的积累，2min和3min超声处理时，金鱼藻+轮叶黑藻的混合培养对铜的积累量比其他几种混合藻高，5min超声处理时，金鱼藻+水绵的混合培养积累铜的量又超过其他，达到106.23mg/kg。
对Zn的积累，在不同时间超声处理组中，金鱼藻+轮叶黑藻混合培养对Zn的积累量要明显高于其他几种混合藻，且随着2min、3min、5min时间的延长增长幅度不大，分别为410.39、422.63、443.7mg/kg。
对Pb的积累，金鱼藻+水绵、金鱼藻+狐尾藻的这两种混合藻培养对Pb的积累量都比较高，在2-5min的超声处理组中，混合藻中Pb的积累量都在400mg/kg以上。
对Cd的积累，水绵与其他三种藻的两两混合在5min超声处理时，藻中Cd的积累量都超过了100mg/kg；此外，金鱼藻+轮叶黑藻混合藻对Cd的积累效果也不错，2min、3min、5min超声处理后，藻中Cd的量分别为89.24、91.28、94.5mg/kg。
对As的积累，金鱼藻+水绵、轮叶黑藻+狐尾藻、金鱼藻+轮叶黑藻这三种混合藻在不同时间超声处理后，藻中的As含量都超过了100mg/kg。
对Hg的积累，水绵与其他三种藻的混合培养，经不同时间超声处理后，藻中Hg的积累量都在1.0mg/kg以上，效果明显好于其他组合；其次，金鱼藻+轮叶黑藻、金鱼藻+狐尾藻 在超声处理后的Hg得含量也有所增加。
总的来说，从生物量和积累量两个因素的考虑，可以选用金鱼藻和轮叶黑藻的混合培养并结合2min的超声波处理来治理水体环境中的Cu、Zn、As单一及复合污染；选用金鱼藻和狐尾藻的混合培养并结合2min的超声波处理来治理水体环境中的Pb、Cd、Hg单一及复合污染。

Claims (3)

1.一种利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的步骤为：
(1)采集受重金属污染的水样和沉积物，将沉积物铺在培养桶的底部，倒入污染水样；
(2)选取一定量的新鲜水生植物分别培养在模拟的污染水体环境中，每天用超声装置对其进行短时间的超声波处理；
(3)培养一段时间后，收获全部水生植物，经过超声处理后，水生植物都能正常生长，且生物量都有所增加，植物对的重金属Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg的吸收积累量都明显增加，提高了对水体和沉积物中重金属的去除率。
2.所说的水生植物为狐尾藻、黑藻、金鱼藻、水绵等藻类。
3.所说的超声波处理的频率为：5 KHz-40 KHz，时间为：0 min-5 min。
CN201410230290.9A 2014-05-28 2014-05-28 利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法 Pending CN104556388A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410230290.9A CN104556388A (zh) 2014-05-28 2014-05-28 利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410230290.9A CN104556388A (zh) 2014-05-28 2014-05-28 利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104556388A true CN104556388A (zh) 2015-04-29

Family

ID=53073590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410230290.9A Pending CN104556388A (zh) 2014-05-28 2014-05-28 利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104556388A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107188382A (zh) * 2017-06-14 2017-09-22 山西省环境科学研究院 一种原位去除沉积物中多环芳烃的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006040648A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Sea Marconi Technologies Di Wander Tumiatti S.A.S. Process for the degradation and/or detoxification of chemical and biological polltants
CN202089867U (zh) * 2011-05-18 2011-12-28 彭克俭 一种含重金属废水的生态处理系统
CN202958261U (zh) * 2012-11-30 2013-06-05 赵永圣 超声波植物促长增产机
CN103493677A (zh) * 2013-10-24 2014-01-08 河南科技大学 一种芍药嫩茎扦插繁殖的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006040648A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Sea Marconi Technologies Di Wander Tumiatti S.A.S. Process for the degradation and/or detoxification of chemical and biological polltants
CN202089867U (zh) * 2011-05-18 2011-12-28 彭克俭 一种含重金属废水的生态处理系统
CN202958261U (zh) * 2012-11-30 2013-06-05 赵永圣 超声波植物促长增产机
CN103493677A (zh) * 2013-10-24 2014-01-08 河南科技大学 一种芍药嫩茎扦插繁殖的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张红梅: "杨树遗传转化及超声波处理对插穗生根影响的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》 *
李巧云 等: "沉水植物对沉积物中铜锌铅的富集", 《水土保持学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107188382A (zh) * 2017-06-14 2017-09-22 山西省环境科学研究院 一种原位去除沉积物中多环芳烃的方法
CN107188382B (zh) * 2017-06-14 2024-04-16 山西省环境科学研究院 一种原位去除沉积物中多环芳烃的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Cultivation of seaweed Gracilaria in Chinese coastal waters and its contribution to environmental improvements
Sode et al. Bioremediation of reject water from anaerobically digested waste water sludge with macroalgae (Ulva lactuca, Chlorophyta)
Abdel-Raouf et al. Microalgae and wastewater treatment
Castine et al. Wastewater treatment for land-based aquaculture: improvements and value-adding alternatives in model systems from Australia
Sen et al. Removal of Cr (VI) using a cyanobacterial consortium and assessment of biofuel production
CN106396112B (zh) 一种藻菌共生结合生态浮床技术净化高氨氮养猪沼液的复合系统
KR101915002B1 (ko) 복합 미생물제제를 이용한 하천 또는 호소에서의 녹조 및 악취 제거방법
CN101096033A (zh) 利用苋菜修复镉污染土壤的方法
Onalo et al. Growth of freshwater microalga, Botryococcus sp. in heavy metal contaminated industrial wastewater
CN103548757B (zh) 一种养殖池塘底质处理系统
CN107935296A (zh) 一种水产养殖废水的生态处理系统及方法
CN103788958B (zh) 以活性污泥为原料的污染土壤顶层修复材料及其制备方法
CN109402107B (zh) 一种高效脱氮菌的固定化和菌剂包的制备方法与应用
CN102550603B (zh) 一种环境修复用矿物质浓缩液的提取方法及其应用
CN109052834A (zh) 一种富营养化水体的治理方法
CN109956633A (zh) 一种利用蚯蚓生物处理城市剩余污泥的方法
CN109133516A (zh) 一种养殖废水资源化回收利用方法
CN103947691B (zh) 一种过氧化氢/聚硅硫酸铝复合蓝藻处理剂及其制作方法
CN103936122B (zh) 一种除臭粉状蓝藻处理剂及其制作方法
CN104556388A (zh) 利用超声促进水生植物去除沉积物中重金属的方法
CN106630488B (zh) 一种去除含镉污水污染物的方法
CN110922246A (zh) 一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态修复中的应用
CN108342343B (zh) 一种农产品产地生物修复微生物菌剂及其制备方法和应用
CN102765809A (zh) 一种生物湿地形成促长剂及其制备方法
CN103936126B (zh) 一种改性炭黑/聚硅酸铝铁复合蓝藻处理剂及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150429

RJ01 Rejection of invention patent application after publication