[发明专利]橄榄石在铜绿微囊藻的吸附去除上的应用

说明书

本发明提供一种橄榄石在铜绿微囊藻的吸附去除上的应用。具体是在pH值为7‑8，20‑30℃及光照为1500‑2500 L条件下，分别向灭菌过的培养基中加入铜绿微囊藻，再加入橄榄石，放入光照培养箱0.5‑3h，去除铜绿微囊藻。所述的铜绿微囊藻的密度为1.0×10⁶‑1.0×10⁷cells/mL，铜绿微囊藻包括处于对数生长期和死亡期的藻细胞。本发明的技术方案中天然橄榄石主要通过吸附作用去除铜绿微囊藻，天然矿物表面的正电荷与藻细胞表面的负电荷通过静电作用造成藻细胞表面的电荷减少，细胞失去稳定性，形成悬浮沉淀的聚集体。天然橄榄石在反应过程中吸附培养基中的营养盐，造成藻细胞营养耗竭，从而抑制藻细胞的生长。

技术领域

本发明提供一种天然橄榄石的新用途，具体是将其应用于铜绿微囊藻的吸附中，属于水污染控制技术领域。

背景技术

由于水环境中营养盐过量和全球变暖导致海洋、湖泊和水库中有害藻华频繁暴发，严重威胁了水生生态系统、渔业和人类健康。在有害藻华中，铜绿微囊藻的影响最为严重。

为了控制有害藻华的发生，研究者们已经开发了各种藻类的去除技术，如吸附、超声聚集、泡沫浮选、过滤和杀藻剂。其中，粘土矿物具有低成本、高吸附容量、高阳离子交换容量和高表面积的优点而得到广泛关注。然而，将粘土用于有害藻类的去除上仍存在一些关键性的问题，如水底沉降的大量粘土和有害藻类的聚集体会影响水生生物的呼吸和摄食，此外粘土改性过程中需要复杂的预处理和高成本，并且改性粘土中的掺杂物对底栖生物的影响难以评价。

近年来，一些矿物如高岭土、膨润土、海泡石、坡缕石因其具有良好的吸附能力而被应用于水污染治理中。如Ghosal等采用响应面法和人工神经网络法研究了铁/橄榄石对砷的吸附去除过程。Mohamed等研究了天然层状镁硅酸盐矿物(蛇纹石)对常见的水体污染物如染料和重金属离子的吸附性能。Bahabadi等通过修饰海泡石、沸石、镁铝皮石去除水环境中的重金属Cd、Cu、Zn。Bandura等归纳了天然矿物在水体中吸附石油的研究进展。Xiao等发现磁铁矿可以应用在污水处理厂上吸收水中的磷。Wang等研究了在不同理化因子下天然磁闪锌矿去除有害藻类海洋卡盾藻。

发明内容

本发明的技术方案以天然矿物橄榄石作为吸附剂，对铜绿微囊藻叶绿素a的去除情况。

具体如下：

橄榄石在铜绿微囊藻的吸附去除上的应用。包括如下步骤：在pH值为7-8，20-30℃及光照为1500-2500L条件下，分别向灭菌过的培养基中加入铜绿微囊藻，再加入橄榄石，放入光照培养箱0.5-3h，去除铜绿微囊藻。

所述的铜绿微囊藻的密度为1.0×10⁶-1.0×10⁷cells/mL，铜绿微囊藻包括处于对数生长期和死亡期的藻细胞。

所述的铜绿微囊藻的密度为1.7×10⁶cells/mL，铜绿微囊藻为处于对数生长期的藻细胞。

所述的橄榄石的添加量为0.5g/L-2.0g/L。

本发明分析了天然矿物橄榄石对铜绿微囊藻的吸附去除效果。具体是通过对铜绿微囊藻叶绿素a的去除率，筛选出最佳的吸附条件，对橄榄石进行了不同理化条件下铜绿微囊藻去除中发现，在橄榄石浓度为1.5g/L，藻密度<1.7×10⁶cells/mL、温度控制在15℃和35℃、反应介质为酸性或弱碱性时叶绿素a去除率最佳。对反应过程中Zeta电位和营养盐的监测以及反应后的铜绿微囊藻的表面结构观察发现，天然橄榄石主要通过吸附作用去除铜绿微囊藻，天然矿物表面的正电荷与藻细胞表面的负电荷通过静电作用造成藻细胞表面的电荷减少，细胞失去稳定性，形成悬浮沉淀的聚集体。天然橄榄石在反应过程中吸附培养基中的营养盐，造成藻细胞营养耗竭，从而抑制藻细胞的生长。

附图说明