中国环境科学

作者：樊祎春, 刘星雨, 倪茂飞, 王章鸿, 张润宇, 罗小勇, 王志康

单位：1. 贵州民族大学生态环境工程学院, 贵州 贵阳 550025;2. 中科院地球化学研究所, 环境地球化学国家重点实验室, 贵州 贵阳 550009;3. 贵阳市水务环境集团有限公司, 贵州 贵阳 550009

关键词：生物吸附,二价离子,化学特性,藻源有机物,胞外聚合物

基金：国家自然科学基金资助项目(41867048,42167050,52260018);2023贵州省科技厅优秀科技青年人才培养计划项目(黔科合平台人才-YQK[2023]017)

聚焦于喀斯特地区的钙镁离子(Ca2+/Mg2+)背景下,小球藻(Chlorella sp.)和伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)的藻源有机物(AOM)与细菌培养物提取的胞外聚合物(EPS)之间的吸附行为分析.通过吸附实验、动力学模型和等温吸附模型拟合、光谱学技术分析等表征手段,揭示了二价阳离子对生物吸附的影响机制.研究结果显示:二价离子(Ca2+=89.38mg/L、Mg2+=17.59mg/L)存在下,通过桥接带负电的官能团(符合准二级动力学作用下的化学吸附)提高EPS的生物吸附效率,其中小球藻AOM因含有更为丰富的官能团结构,吸附效率从31.57%提高到59.99%,显著高于伪鱼腥藻AOM (从59.59%提高到62.77%).3D-EEM解析显示吸附体系中芳香族蛋白(AP)和可溶性微生物产物(SMP)组分占主导,在吸附过程中Ca2+/Mg2+改变了荧光组分的稳定性;结合特定紫外波长SUVA254,吸附引起了芳香族化合物含量的增加.FTIR在3300~3600cm-1(O-H/N-H基团)和1600~1650cm-1(C=O基团)波段检测到的特征峰位移,揭示二价离子与相关官能团结合形成配位键引起架桥作用.本研究表明,二价阳离子通过电荷中和与桥接作用而增强了EPS对AOM的吸附强度.

来源：2025年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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