[发明专利]一种螺旋藻Pb2+与Cr3+解吸附方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺旋藻Pb²⁺与Cr³⁺解吸附的方法，特别适用于大生产中螺旋藻采收后，除去螺旋藻中Pb²⁺与Cr³⁺的场合。

背景技术

螺旋藻Spirulina(arthrospira)platensis是一类浮游原生植物，属于蓝藻门、蓝藻纲、段殖藻目、颤藻科的螺旋藻属(Spirulina)或节旋藻属(arthrospira)。其主要分布于热带、亚热带淡水或盐碱性湖泊当中，最早发现于非洲乍得(Chad)湖，迄今已有35亿年的历史，在光学显微镜下多为绿色或蓝绿色。一般为多细胞、细胞近圆柱状，细胞长约2μm～6μm、宽约6μm～8μm；藻体近圆柱状、呈丝状螺旋形，螺旋藻宽26μm～36μm、螺旋间距43μm～57μm、藻丝长200μm～500μm。其最适生存条件，温度为25℃～40℃，光照强度为30～35KLux，pH为7.2～9.0，盐度为20g/L～70g/L。

鄂尔多斯高原碱湖顿顶螺旋藻是一种天然的耐低温、广温型藻种，而它的发现在很大程度上满足了螺旋藻产业在我国北方发展对耐低温、广温型藻种的需求，且该藻种还具备呼吸作用低和抗高光抑制等优良特性，是螺旋藻产业化生产过程中难得的优良品种。但是目前对于螺旋藻产业的发展依旧存在许多问题，其中螺旋藻中主要重金属有Cr³⁺、Pb²⁺、As³⁺、Hg²⁺等重金属离子，而这些重金属离子是来于自螺旋藻对于水体中重金属的富集，螺旋藻中重金属超标不仅仅会影响螺旋藻藻粉的质量，还会对人体产生危害。而目前企业对于螺旋藻中重金属的超标的解决方式，就是用自来水反复洗涤，这样的方式虽然可以降低Pb²⁺与Cr³⁺解吸附的方法的含量，但是还是存在重金属的超标问题，企业迫切需要一个既可以极大降低重金属含量又可以减少对于螺旋藻细胞损耗的方法。而本发明为降低螺旋藻中Pb²⁺与Cr³⁺解吸附的方法吸附提出的一种方法，并且已运用实践生产中。

发明内容

为了降低目前大生产中螺旋藻中的重金属含量，提高处理效率，同时不损伤螺旋藻中的营养物质，本发明提供了一种螺旋藻Pb²⁺与Cr³⁺解吸附方法，用于同时对Pb²⁺与Cr³⁺的高效解吸附，

其特征在于，包括以下步骤：

第一步：螺旋藻藻泥的采收，测定未进行解吸附的螺旋藻中的重金属含量，具体为：

①用一定目的滤膜对螺旋藻藻液进行过滤，收集藻体；

②测定未进行解吸附的螺旋藻中的重金属含量c₀；

第二步：将采收的螺旋藻藻泥进行重金属的解吸附，具体如下：

①配置pH为pH 3.0～3.5的HCL；

②将过滤的螺旋藻藻泥置于一定体积且pH值为pH 3.0～pH3.5的HCL中，并将混合液放置于光电摇床内，在温度20～30℃、转速150～300r/min的条件下使螺旋藻对重金属进行充分解吸附，解吸附时间1.5h；螺旋藻细胞膜带负电荷，加HCL后H⁺会和重金属离子形成竞争性吸附，从而重金属会从螺旋藻的细胞表面解吸附下来；

③对步骤②中的混合液进行过滤，将藻体与解吸液分离，取滤液进行测量重金属离子浓度；取测定浓度平均值为c₁；

④将藻泥进行烘干得到藻粉；

第三步：重金属解吸附率计算：

计算螺旋藻重金属解吸附率S的计算公式：

选取食用级HCL。

作为进一步优选的技术方案，所用HCL为分吸纯，可以和培养基的NaHCO₃生成NaCl增加培养基的必要盐度。

作为进一步优选的技术方案，当HCL的PH为pH 3.0～3.5时，得到Cr³⁺的最佳解吸附率为S＝84.47％。

作为进一步优选的技术方案，当HCL的PH为pH 3.0～3.5时，得到Pb²⁺的最佳解吸附率为S＝46.73％。

作为进一步优选的技术方案，优选HCL的PH为3.5，在该PH值下Pb²⁺与Cr³⁺解吸附率均达到最大值。