海参营养素对重金属铅的吸附性初步探究

朱研泽+冯辉+吕建洲

摘要：海参营养素不仅作为作为一种具有极高营养成分的保健品，同时还具有极强的吸附性，本文选取通过利用海参营养素做吸附剂，并与传统吸附剂木质素磺酸钠对照，探究海参营养素对有毒重金属铅的吸附程度。

关键词：海参营养素；重金属铅；木质素磺酸钠；静态吸附实验

1引言：由于近年来，沿海地区的发展，海参的饲养已经较普及，海参的养殖甚至出现了过剩的状况，因此海参的其他用处有待发掘，通过研究，海参营养素还具有吸附能力，海参营养素可以极大程度的吸附污染水体中的各类重金属。本文使用海参营养素与常作为工业加工过程中的表面活性剂与吸附剂的木质素磺酸盐为对照，初步研究了海参营养素试剂对铅离子的吸附能力，以此探索海参营养素在工业上作为吸附剂吸附重金属的可行性。

2材料与方法

2.1实验仪器与材料

仪器：分析天平、离心机、250mL锥形瓶、250mL/500mL容量瓶、移液管、磁力搅拌器、ICP电感耦合等离子体发射光谱仪、恒温振荡器、烧杯

材料：木质素磺酸钠、重铬酸钾、海参营养素、盐酸、五水硫酸铜固体、酒精（乙醇）

2.2海参营养素与木质素磺酸钠对重金属铅吸附实验

（1）配置1mg/mL铅标准液：和1.8319g醋酸铅固体，溶于50mL的去离子水，放在磁力搅拌器上充分搅拌5min，移入250mL容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀即可。

（2）配制吸附试剂溶液：称取海参营养素1.0g于装有50ml乙醇的烧杯中，在磁力搅拌器上充分搅拌5min，移入250mL容量瓶之中，加水定容至刻线，即可配得出4mg/mL的海參营养素溶液。

（3）称取1.0g木质素磺酸钠溶于装有50mL水的烧杯并定容至250mL容量瓶中，摇匀即可得到4mg/mL的木质素磺酸钠试剂。

（4）静态吸附实验：分别取100mL浓度为4mg/mL（实验组）海参营养素试剂和木质素磺酸钠试剂（对照组）于250mL锥形瓶，然后加入40mL初始浓度为1mg/mL的铅标准溶液，在中性条件下，经30oC恒温摇床振荡2h后吸取上清液，利用ICP测定上清液中Pb2+残余浓度，计算出海参营养素的吸附量Q与吸附率R。

（5）研究时间对吸附剂效果的影响，继续分别取100mL浓度为4mg/mL的木质素磺酸钠试剂和海参营养素试剂于250mL的锥形瓶中，然后加入40mL初始浓度为1mg/mL铅标准溶液，在中性的条件下，30oC恒温摇床震荡后，分别静置2h，4h，6h后吸取上清液，利用ICP测定Pb2+残余浓度后，计算其吸附量与吸附率。

3结果与讨论

3.1两种吸附剂的吸附量与吸附率

经过反复多次实验，利用ICP技术测定吸附后的浓度后取平均值，带入公式计算，得出海参营养素及木质素磺酸钠的吸附量和吸附率如下表1。

经试验证明，在相同情况下，经过多此实验的平均结果，海参营养素的吸附量平均为131.99ug/mL，吸附率约为94.4%，而木质素磺酸钠的吸附量为73.07ug/mL，吸附率约为63.8%，海参营养素的吸附能力要远远强于木质素磺酸钠。

3.2吸附时间对吸附行为的影响

通过实验得出不同时间海参营养素与木质素磺酸钠的吸附量与吸附率结果如下表2

从表中的数据可看出，随着时间的变化，海参营养素的吸附量不断增加，而木质素磺酸钠的吸附量却随着时间的增加而减少。

3.3讨论

试验结果显示，海参营养素对重金属离子铅具有较强的吸附性，数据显示其吸附能力要强于木质素磺酸钠。通过控制时间变量可看出利用海参营养素做吸附剂吸附重金属铅，初始阶段吸附程度较大，随着时间的延长，尽管时间越长，海参营养素对重金属铅的吸附率的增加逐渐减小，但吸附率是不断地增加的，反观木质素磺酸钠的吸附程度随着时间的变化反而吸附率有所降低，在一定浓度范围内，随着吸附逐渐达到饱和的状态，两种吸附剂不再吸附铅离子或向外释放铅离子，最终达到吸附平衡，这表明海参营养素相比木质素磺酸钠对重金属铅离子有着更好的吸附能力。

研究表明，海参营养素与木质素磺酸钠对Pb2+的吸附，海参营养素可以更有效地作为吸附剂去改善环境中的重金属铅离子的污染。因此，利用海参营养素净化环境中重金属污染具有广阔的研究前景。

参考文献

[1]佟亚欧，金兰淑.土壤铅污染现状及段话修复技术探究[J].农业科技与装备.2010，192（6）

[2]周海妙.改性硅藻土吸附重金属铅锌的实验研究.桂林理工大学， 2013