壳聚糖改性硅藻土除藻性能及生态安全性评价

• 作者: 赵益华 贾凯悦 季民 赵迎新 卢佳佳 赵明杰
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 壳聚糖改性硅藻土 除藻 生态安全 生物毒性 微囊藻毒素
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 2441-2448
• 页数: 8页
• 分类号: X52
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.12.015

摘要

当今河道藻污染问题严重,传统除藻剂虽有较好的处理效果,但存在二次污染问题,不符合绿色发展理念,亟需一种绿色高效的除藻剂,在不危害水体生态环境的前提下,达到高效除藻抑藻的目的.该文研究壳聚糖改性硅藻土制备除藻剂的除藻性能及其安全性,验证其高效绿色除藻性能.利用扫描电镜微观表征分析了除藻剂的表面形态,对比改性前后硅藻土的Zeta电位和除藻率来探讨除藻机理;利用发光细菌进行生物毒性检测,微囊藻毒素释放情况分析及动植物表征来评价其对生态安全的影响.结果表明,随着改性后硅藻土投加量的增大,水样中Zeta电位不断升高,投量为40 mg·L-1,50 r·min-1的转速下搅拌5 min,静置1 h后,水样中Zeta电位从-40 mV提高到-16.7 mV,除藻率为92.5％,说明该改性硅藻土具有电性中和除藻脱稳沉降作用;观察藻絮体体态,发现絮体间存在网状结构使大量藻细胞聚集成团,说明改性硅藻土具有网捕卷扫作用.改性剂壳聚糖通过负载在硅藻土表面,提高硅藻土的表面电位,在电性中和与网捕卷扫的双重作用,从而实现高效除藻的目的.通过发光细菌试验及参考国际标准ISO 11348—1999,判定其属低度毒性风险.投加后40 mg·L-1后水体藻毒素释放量最高值为0.087μg·L-1,低于生活饮用水卫生规范对微囊藻毒素MC-LR的标准限值1.0μg·L-1.以培养水生植物及养殖草鱼评价其慢性毒性,发现其生长发育良好,且无烂根及萎缩死亡现象,表明壳聚糖改性硅藻土对动植物生命活动无明显影响,符合绿色生态理念,具有较高应用价值.