[發明專利]去除水體中鎘的負載錳氧化物偽枝藻復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610361697.4
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105776409B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 彭亮;李智義;曾清如;鐵柏清;邵繼海;顧繼東
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/30;B01J20/22;C02F101/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;李宇

本發明涉及農田灌溉水凈化技術，具體為一種去除水體中鎘的負載錳氧化物偽枝藻復合材料的制備方法。該制備方法為：取培養好的偽枝藻在常溫條件下置于營養液中，并向營養液中添加錳鹽溶液，使偽枝藻藻體鮮重與錳的比例為0.76~7.6g/mmol，于培養箱中放置10小時，使偽枝藻體呈棕色并下沉；將營養液過濾并將濾渣轉移至離心管中，加入乙醇震蕩洗滌10分鐘，之后以轉速8000rpm離心分離10分鐘，去除上清液，且此洗滌過程重復三次；再加入超純水、乙醇震蕩洗滌10分鐘，之后以轉速8000rpm離心分離10分鐘，去除上清液，亦重復三次；最后將清洗之后的產物冷凍，放入冷凍干燥機中真空抽氣20小時抽干，取出搗碎即得。

技術領域

本發明涉及農田灌溉水凈化技術，特別是一種去除水體中鎘的負載錳氧化物偽枝藻復合材料的制備方法。

背景技術

我國耕地重金屬污染嚴重。因礦山冶煉、化工企業長期通過多種形式向耕地系統輸入重金屬污染物，加上肥料中重金屬的進入，造成我國大面積耕地遭受重金屬污染，已嚴重威脅到我國的糧食與其它農產品安全。據統計，我國受重金屬污染的耕地面積近2千萬hm²，約占耕地總面積的1/5。

以湖南省藍山縣為例，藍山縣縣域內灌溉水樣中鎘含量不同程度的超標。鎘的含量在0.001～0.01范圍內，其最高含量為灌溉水標準的2倍，超標率為33.33％，處于警戒水平的樣品個數占總調查樣品的概率為25％；綜合污染指數分級結果為灌溉水超標率達41.67％，其余58.33％未超標灌溉水也已達警戒水平。可見，灌溉水綜合污染程度存在超標威脅，水體鎘污染超標最為嚴重。

湖南省礦區眾多，重金屬污染常常伴隨復合污染，以湖南省湘潭市為例，湘潭錳礦礦區廢棄地土壤中Mn、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni的平均含量分別為：8853.21、95.80、1211.29、685.36、13.15和91.33mg/kg；用3種不同的背景值對廢棄地土壤重金屬污染程度的評價結果是一致的，6種重金屬元素的單項污染指數均大于2，表示被污染，其中以Mn、Pb、Cd污染最為嚴重；綜合污染指數均大于3，達5級為重污染。

利用藻類去除重金屬存在先例，2013年，中國科學院新疆生態與地理研究所的潘響亮、魏顯珍等人設計了一種利用鈣化藻處理含鎘廢水的方法(申請公布號CN 103086517A)，此發明利用鈣化的念珠藻處理含鎘廢水，念珠藻多見于喀斯特地貌地區，反應需要添加CaCl₂，且pH為8～9。反應環境與湖南地區典型的農業環境不同，而該方法僅對較低濃度(μmol/L級別)的鎘具有去除作用。

偽枝藻屬(Scytonema Agardh)又名雙歧藻屬，歸入藍藻門(Cyanophyta)藻殖段目(Hormogonales)偽枝藻科(Scytonemataceae)。模式種為賀氏偽枝藻(Scytonemahofmannii Agardh.)。該屬原植體的絲體游離或成束，相互纏繞，匍匐或直立。假分枝單生或成對，產生于2個異性胞之間。鞘堅硬，分層或不分層，分層的層次平行或散發。每個鞘內含1條直的藻絲。異性胞間生。藻殖段在藻絲頂部產生。我國偽枝藻屬植物共63種，7個變種，1個變型(朱浩然，2007)。偽枝藻分布較為廣泛，對氯化鈉有較高的耐受性。

發明內容

本發明的主要目的是針對湖南省重金屬復合污染的現狀，提供一種去除水體中鎘的負載錳氧化物偽枝藻復合材料的制備方法，以同時針對鎘與錳污染問題。

本發明一種去除水體中鎘的負載錳氧化物偽枝藻復合材料的制備方法，具體為：取培養好的偽枝藻在常溫條件下置于營養液中，并向營養液中添加錳鹽溶液，使偽枝藻藻體鮮重與錳的比例為0.76～7.6g/mmol，于培養箱中放置10小時，使偽枝藻體呈棕色并下沉；將營養液過濾并將濾渣轉移至離心管中，加入乙醇震蕩洗滌10分鐘，之后以轉速8000rpm離心分離10分鐘，去除上清液，且此洗滌過程重復三次；再加入超純水、乙醇震蕩洗滌10分鐘，之后以轉速8000rpm離心分離10分鐘，去除上清液，亦重復三次；最后將清洗之后的產物冷凍，放入冷凍干燥機中真空抽氣20小時抽干，取出搗碎即得。