基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光光谱的水体重金属铅快速检测研究

水体重金属铅(Pb)污染对人类健康及水生态环境具有重要影响。为实现水体重金属Pb的现场快速检测,以蛋白核小球藻为吸附剂,开展了基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光(XRF)光谱的水体重金属Pb快速检测研究。结果表明:蛋白核小球藻与重金属Pb反应液的pH值为7且反应温度为25℃时,蛋白核小球藻对重金属Pb具有快速高效吸附特性,在反应时间为5 min时对0.0128~0.3535 mg·L^(-1)这一较宽浓度范围内重金属Pb的吸附效率高达92%以上,但对类金属As的吸附效率却低于5%,因此基于蛋白核小球藻的富集作用可以有效避免重金属Pb与类金属As共存时As的Kα最优特征谱峰对XRF光谱测量过程中Pb的Lα最优特征谱峰的干扰与影响;在蛋白核小球藻对重金属Pb的最佳吸附反应条件下,当反应液样品富集量为10 mL时,建立了基于蛋白核小球藻富集-XRF光谱的水体重金属Pb定量检测方法,水体重金属Pb浓度与XRF光谱中Pb的Lα特征谱峰净积分荧光强度间具有良好的线性关系,相关系数r为0.990,检测限为7.2μg·L^(-1),低于我国《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》中Ⅰ类水质标准中重金属Pb的标准限值;采用该方法对合肥市市内派河、匡河、南淝河、四里河及十五里河实际水体水样中重金属Pb进行检测,回收率均在87.84%~115.66%范围内,表明所建立的藻富集与XRF光谱法相结合的水体重金属Pb快速检测方法能够很好地应用于实际水体中重金属Pb的快速分析与检测。该研究为发展水体重金属现场快速监测技术与仪器奠定了方法基础。

4种淡水微藻对水体重金属铅吸附特性研究

以较为常见的4种淡水微藻(蛋白核小球藻、二形栅藻、铜绿微囊藻、平裂藻)为吸附剂,对比分析了不同培养时间及不同细胞状态下4种藻对水体中典型重金属铅(Pb^(2+))的吸附特性,并筛选出对Pb^(2+)具有较好吸附性能的合适藻种。结果表明:不同培养时间的4种藻对Pb^(2+)均具有快速吸附特性,在5~10 min内吸附效率即可达到最大值,并且均在培养至第3天时表现出了最好的吸附效果;其中蛋白核小球藻、二形栅藻和铜绿微囊藻对Pb^(2+)的吸附性能均表现为活藻细胞要优于灭活藻细胞,但平裂藻则相反;通过对比,二形栅藻及蛋白核小球藻2种绿藻表现出更好的Pb^(2+)吸附特性,更适于水体中Pb^(2+)的吸附与富集。