三、学校提供条件:
提供必要的设备及实验环境;指导本项目将相关成果转化为学术论文或专利。
四、预期成果:
重金属镉污染会对生态环境及人类健康造成严重的危害,已成为全世界研究的重点与热点。目前,处理含镉废水的方法主要包括物理法、化学法和生物法,与其他方法相比,生物法因具有成本低、吸附容量大、吸附效率高、操作简单、耐受能力强及无二次污染等特点而受到广泛关注。其中微藻作为一种环境友好的微生物,在废水处理方面得到一定发展,而微藻固定化技术在重金属镉去除方面的研究相对较少。因此,为进一步研究微藻固定化技术在处理含镉废水的应用及去除机理,本项目依托广西大学资源环境与材料学院实验平台,将微藻固定化技术与简易净水装置相结合,实现微藻固定化处理重金属废水的高效性及重复利用性。研究目的如下:
1.探究微藻固定化的最佳包埋条件以及微藻固定化对Cd2+的最佳去除效果;
2.将微藻固定化技术与便携式净水装置相结合,探究其对含Cd2+废水去除效果及最佳运行条件,同时进一步探究微藻固定化技术的循环利用效果,从而实现微藻的重复利用;
3.在微藻固定化技术与便携式净水装置结合所得的研究基础之上,进一步研究微藻固定化技术去除重金属Cd2+的相关去除机理及微藻循环利用的相关机制。
五、经费预算:
本项目以微藻为研究对象,将微藻固定化技术与简易净水装置设计相结合,研究其对含重金属Cd2+废水的处理效果、最佳运行条件及相关去除机理。研究的主要内容如下
1.固定化颗粒制备及优选
将海藻酸钙、琼脂、卡拉胶作为固定化包埋材料,以斜生四链藻(Tetradesmus obliquus)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)作为研究藻种,通过正交法制备不同的固定化藻珠,通过探究包埋效果及对Cd2+的去除效果等,确定出最佳固定化组合。
2.重金属Cd2+去除效果探究
将优选出的固定化藻珠放置于简易净水装置,探究其对Cd2+离子的去除效果,并探讨在不同运行条件下,包括Cd2+离子浓度、流速、水力停留时间、光照时间等对去除效果的影响,从而对装置运行条件进行优化。
3.去除机制初探
通过对微藻的基本生理指标、抗氧化酶活性、表征实验、热力学及动力学测定与分析,初步探究微藻固定化技术的去除机理。