利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法技术

本发明专利技术涉及修复海水核素污染的技术，具体的说是一种利用自然存在的灾害性活体海藻修复海水核素污染的方法。利用黄海“绿潮”的优势种绿潮浒苔(Ulva prolifera)去除海水中的核素污染物。该方法具有吸附效果好、成本低、操作简便及环境友好的优点，可应用于近岸放射性核素污染海域的原位生物修复。

The method of using Enteromorpha viridis to recover radionuclide pollutants in seawater

【技术实现步骤摘要】
利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法
本专利技术涉及修复核素污染物的技术，具体的说是一种利用自然存在的灾害性活体海藻绿潮浒苔(Ulvaprolifera)修复海水核素污染物(钴或铯)的方法。
技术介绍
近年来，随着核技术的不断发展，沿海核电站的数量大幅增加，放射性核素污染已成为日益严峻，亟待解决的问题。用于治理放射性核素污染的常规方法有物理方法和化学方法，如沸石吸附、离子交换、溶剂萃取等。但这些方法成本较高，易造成二次污染，且难以用于治理环境中的大面积污染。随着现代生物科技的发展，利用生物法修复受重金属的土壤或水环境得到越来越多的重视。但目前尚无成熟的生物技术应用于修复放射性核素污染环境，尤其是将活体海藻应用于修复放射性核素污染的研究还非常少见。与物理方法和化学方法相比，生物修复技术具有吸附效率高、成本低、材料易回收及环境友好等优点，但在实际应用中存在一个问题，就是需要非常巨大的生物量。自2007年以来，黄海海域每年都会发生大规模的“绿潮”，严重影响沿海的养殖业及旅游业，对潮间带生态系统也会带来损害。“绿潮”是指某些漂浮大型绿藻的大规模暴发，主要物种为石莼属(Ulva)绿藻。结合形态学及分子手段，发现黄海“绿潮”的优势物种为丝状绿潮浒苔Ulvaprolifera(Müller)J.Agardh。2008年青岛海域暴发了世界上最大规模的“绿潮”，覆盖面积达3，849平方公里，共计打捞生物量约1,000,000吨，由此可见“绿潮”暴发时绿潮浒苔的生物量非常巨大，为生物修复技术的大规模应用提供了可能性。与此同时，该技术一但被应用，可以将绿潮浒苔的打捞生物量进行废物利用。由于不同的海藻具有不同的化学组成、比表面积、细胞表面荷电性及代谢特性等，对于海水中特定的核素污染物的吸附或富集特性就有很大的差别。绿潮浒苔虽具有巨大的打捞生物量，但其对于海水中核素污染物的去除效果尚无相关报道。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种利用自然存在的灾害性活体海藻绿潮浒苔(Ulvaprolifera)修复海水核素污染物(钴或铯)的方法。。为实现上述目的本专利技术采用的技术方案为：一种利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法，将绿潮浒苔投加至待修复海水中，进而吸附待修复海水中的核素污染物。具体为：在核素污染海水中加入活体绿潮浒苔(U.prolifera)，培养1-2天；而后收集回收藻体，再向待修复海水中重新投放新鲜绿潮浒苔(U.prolifera)，如此反复直至将海水中的核素污染物降至所要求的浓度范围。所述核素污染物为钴或铯。所述绿潮浒苔(U.prolifera)生物量由海洋生态灾害“绿潮”暴发时获得。所述绿潮浒苔(U.prolifera)投加至污染海水中，于温度10-20℃，光照强度50-200μmolphotonsm-2s-1的条件下，充气(保证海水含氧量)培养1-2天。所述绿潮浒苔(U.prolifera)活藻体的投加量为50-60g/L。一种绿潮浒苔在修复海水核素污染物中的应用。原理：不同种类的海藻自身有不同的化学组成、比表面积、细胞表面荷电性及代谢特性等；同时依照特性并不能预期其功能效果，而其具有不同的核素吸附能力及吸附过程和特征。海藻对于核素离子的吸附主要由于其细胞表面具有大量的带负电的糖基等可与带正电的核素离子结合。在本专利技术中，绿藻类的绿潮浒苔(U.prolifera)对海水中的钴和铯均具有较强的吸附能力，具有较高的应用潜力。本专利技术所具有的优点：1.本专利技术利用“绿潮”暴发时的优势种绿潮浒苔(U.prolifera)修复核素污染海水，解决了生物修复过程中对生物量的巨大需求，可较好的应用于核素污染海域的原位修复。2.本专利技术所用的吸附材料为活体海藻，与物理、化学等吸附材料相比，吸附速度快、效率高，而且成本较低，修复及回收处理的过程简单易行，且不会对环境造成二次污染。3.“绿潮”是一种水体富营养化引起的严重的海洋生态灾害，暴发时绿潮浒苔巨大生物量的处理一直是个难题。将其应用于修复海洋核素污染可对绿潮浒苔打捞生物量进行废物利用。4.绿潮浒苔对核素钴及铯污染均具有较强的修复能力，因此具备修复多核素污染海水的潜力。附图说明图1为本专利技术实施例2提供的绿潮浒苔(Ulvaprolifera)去除海水中核素钴的水箱模拟实验中不同时间点海水中钴的含量(mgL-1)。ct为时间t时海水中钴的含量。图2为本专利技术实施例3提供的绿潮浒苔(Ulvaprolifera)去除海水中核素铯的水箱模拟实验中不同时间点海水中铯的含量(mgL-1)。ct为时间t时海水中铯的含量。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步说明，并且本专利技术的保护范围不仅局限于以下实施例。本专利技术利用黄海海域“绿潮”暴发时采集的活体绿潮浒苔(U.prolifera)进行海水核素污染物的生物修复。它们在适宜的环境条件下能够快速且高效地吸附海水中的钴或铯元素，从而起到降低海水中核素钴或铯浓度的目的。吸附1-2天后，将海藻进行回收处理。该方法具有吸附效果好、成本低、操作简便及环境友好的优点，为近岸放射性核素污染海域的原位生物修复提供了一种新的方法和思路。实施例1利用绿潮浒苔(U.prolifera)吸附海水中核素钴：取活体绿潮浒苔放入3L的烧杯中，每个烧杯中绿潮浒苔的鲜重为200g加入经过沙滤的自然海水，置于温度15℃，光照强度100μmolphotonsm-2s-1，光照周期12h(L)：12h(D)的培养箱中充气适应培养1天，。将烧杯中的自然海水更换为加入不同浓度钴(10、20、50及100mgL-1)的自然海水作为实验组，空白自然海水作为对照组，每组实验设置3个平行。充气(保证海水含氧量)培养，每天换水。培养1、2、4、8天后取出适量绿潮浒苔样品，吸水纸吸干表面水分，60℃烘干至恒重。用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)在默认参数条件下检测藻体样品中钴的含量(见表1)；其中，所述自然海水中钴的本底浓度为0.1μgL-1左右，与添加的钴浓度相比可以忽略，故不计算在内。结果表明，绿潮浒苔对核素钴的吸附能力随着海水中钴浓度的提高而提高；在实验时间段内，同一钴浓度条件下，延长培养时间藻体中钴的含量会大幅增加。表1在不同浓度核素钴污染海水中分别培养1d、2d、4d及8d后，绿潮浒苔(Ulvaprolifera)藻体中钴的含量(mgkg-1dw)由上述实施例可见，绿潮浒苔对海水中核素钴具有较强的吸附能力。由于“绿潮”暴发时具有巨大的绿潮浒苔生物量，可很好的解决海洋核素污染生物修复过程中生物量限制的问题。因此，绿潮浒苔可作为一种潜在的生物修复剂应用于修复海洋核素污染。实施例2绿潮浒苔(U.prolifera)去除海水中核素钴的水箱模拟实验在90L的玻璃缸中加入鲜重约5.0kg的活体绿潮浒苔(55.6g/L)，室温(20±5℃)条件下充气(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法，其特征在于：将绿潮浒苔投加至待修复海水中，进而吸附待修复海水中的核素污染物。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法，其特征在于：将绿潮浒苔投加至待修复海水中，进而吸附待修复海水中的核素污染物。


2.按权利要求1所述的利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法，其特征在于：在核素污染海水中加入活体绿潮浒苔(U.prolifera)，培养1-2天；而后收集回收藻体，再向待修复海水中重新投放新鲜绿潮浒苔(U.prolifera)，如此反复直至将海水中的核素污染物降至所要求的浓度范围。


3.按权利要求1或2的利用绿潮浒苔修复海水核素污染物的方法，其特征在于：所述核素污染物为钴或铯。


4.按权利要求1或2的利用绿潮浒苔修复海水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪妹，单体锋，逄少军，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37