海參營養(yǎng)素對重金屬鉛的吸附性初步探究

朱研澤+馮輝+呂建洲

摘要：海參營養(yǎng)素不僅作為作為一種具有極高營養(yǎng)成分的保健品，同時還具有極強的吸附性，本文選取通過利用海參營養(yǎng)素做吸附劑，并與傳統(tǒng)吸附劑木質素磺酸鈉對照，探究海參營養(yǎng)素對有毒重金屬鉛的吸附程度。

關鍵詞：海參營養(yǎng)素；重金屬鉛；木質素磺酸鈉；靜態(tài)吸附實驗

1引言：由于近年來，沿海地區(qū)的發(fā)展，海參的飼養(yǎng)已經(jīng)較普及，海參的養(yǎng)殖甚至出現(xiàn)了過剩的狀況，因此海參的其他用處有待發(fā)掘，通過研究，海參營養(yǎng)素還具有吸附能力，海參營養(yǎng)素可以極大程度的吸附污染水體中的各類重金屬。本文使用海參營養(yǎng)素與常作為工業(yè)加工過程中的表面活性劑與吸附劑的木質素磺酸鹽為對照，初步研究了海參營養(yǎng)素試劑對鉛離子的吸附能力，以此探索海參營養(yǎng)素在工業(yè)上作為吸附劑吸附重金屬的可行性。

2材料與方法

2.1實驗儀器與材料

儀器：分析天平、離心機、250mL錐形瓶、250mL/500mL容量瓶、移液管、磁力攪拌器、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、恒溫振蕩器、燒杯

材料：木質素磺酸鈉、重鉻酸鉀、海參營養(yǎng)素、鹽酸、五水硫酸銅固體、酒精（乙醇）

2.2海參營養(yǎng)素與木質素磺酸鈉對重金屬鉛吸附實驗

（1）配置1mg/mL鉛標準液：和1.8319g醋酸鉛固體，溶于50mL的去離子水，放在磁力攪拌器上充分攪拌5min，移入250mL容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻即可。

（2）配制吸附試劑溶液：稱取海參營養(yǎng)素1.0g于裝有50ml乙醇的燒杯中，在磁力攪拌器上充分攪拌5min，移入250mL容量瓶之中，加水定容至刻線，即可配得出4mg/mL的海參營養(yǎng)素溶液。

（3）稱取1.0g木質素磺酸鈉溶于裝有50mL水的燒杯并定容至250mL容量瓶中，搖勻即可得到4mg/mL的木質素磺酸鈉試劑。

（4）靜態(tài)吸附實驗：分別取100mL濃度為4mg/mL（實驗組）海參營養(yǎng)素試劑和木質素磺酸鈉試劑（對照組）于250mL錐形瓶，然后加入40mL初始濃度為1mg/mL的鉛標準溶液，在中性條件下，經(jīng)30oC恒溫搖床振蕩2h后吸取上清液，利用ICP測定上清液中Pb2+殘余濃度，計算出海參營養(yǎng)素的吸附量Q與吸附率R。

（5）研究時間對吸附劑效果的影響，繼續(xù)分別取100mL濃度為4mg/mL的木質素磺酸鈉試劑和海參營養(yǎng)素試劑于250mL的錐形瓶中，然后加入40mL初始濃度為1mg/mL鉛標準溶液，在中性的條件下，30oC恒溫搖床震蕩后，分別靜置2h，4h，6h后吸取上清液，利用ICP測定Pb2+殘余濃度后，計算其吸附量與吸附率。

3結果與討論

3.1兩種吸附劑的吸附量與吸附率

經(jīng)過反復多次實驗，利用ICP技術測定吸附后的濃度后取平均值，帶入公式計算，得出海參營養(yǎng)素及木質素磺酸鈉的吸附量和吸附率如下表1。

經(jīng)試驗證明，在相同情況下，經(jīng)過多此實驗的平均結果，海參營養(yǎng)素的吸附量平均為131.99ug/mL，吸附率約為94.4%，而木質素磺酸鈉的吸附量為73.07ug/mL，吸附率約為63.8%，海參營養(yǎng)素的吸附能力要遠遠強于木質素磺酸鈉。

3.2吸附時間對吸附行為的影響

通過實驗得出不同時間海參營養(yǎng)素與木質素磺酸鈉的吸附量與吸附率結果如下表2

從表中的數(shù)據(jù)可看出，隨著時間的變化，海參營養(yǎng)素的吸附量不斷增加，而木質素磺酸鈉的吸附量卻隨著時間的增加而減少。

3.3討論

試驗結果顯示，海參營養(yǎng)素對重金屬離子鉛具有較強的吸附性，數(shù)據(jù)顯示其吸附能力要強于木質素磺酸鈉。通過控制時間變量可看出利用海參營養(yǎng)素做吸附劑吸附重金屬鉛，初始階段吸附程度較大，隨著時間的延長，盡管時間越長，海參營養(yǎng)素對重金屬鉛的吸附率的增加逐漸減小，但吸附率是不斷地增加的，反觀木質素磺酸鈉的吸附程度隨著時間的變化反而吸附率有所降低，在一定濃度范圍內(nèi)，隨著吸附逐漸達到飽和的狀態(tài)，兩種吸附劑不再吸附鉛離子或向外釋放鉛離子，最終達到吸附平衡，這表明海參營養(yǎng)素相比木質素磺酸鈉對重金屬鉛離子有著更好的吸附能力。

研究表明，海參營養(yǎng)素與木質素磺酸鈉對Pb2+的吸附，海參營養(yǎng)素可以更有效地作為吸附劑去改善環(huán)境中的重金屬鉛離子的污染。因此，利用海參營養(yǎng)素凈化環(huán)境中重金屬污染具有廣闊的研究前景。

參考文獻

[1]佟亞歐，金蘭淑.土壤鉛污染現(xiàn)狀及段話修復技術探究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備.2010，192（6）

[2]周海妙.改性硅藻土吸附重金屬鉛鋅的實驗研究.桂林理工大學， 2013