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海藻中几种金属元素形态的研究

作　者: 杨秀丽
导　师: 汪东风
学　校: 中国海洋大学
专　业: 食品科学
关键词: 马尾藻海带金属形态原子吸收分光光谱法
分类号: TS254.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着工业化的发展,大量重金属以多种方式进入水体中,因此造成水中重金属含量不断增加。海藻具有富集金属的作用,因此海藻存在较大的安全隐患。微量金属元素的活性、对生物体的毒性以及可利用性往往不是取决于它们的总浓度,而在于其存在的化学形态,即元素活性与其形态密切相关。因此测定重金属的存在形态也有重要的意义。在前人研究的基础上,本论文主要做了以下几方面研究：1.海带对重金属Cd、Pb的吸附及Ca、Mg、Zn对其吸附效果的影响。以奔牛、平板菜、混杂、荣福四个海带品种为原料,研究海带对重金属Cd、Pb的吸附及金属Ca、Zn、Mg的添加对重金属吸附的影响。在相同金属离子浓度下,海带对各金属的吸附量差别很大,其中混杂种对Cd、Pb的吸附量均要高于其余3个品种。在测定范围内,随着Cd、Pb添加量的增大,四种海带对Cd、Pb的吸附量也明显增大。在海带吸附金属实验中,溶液中都存在多种金属离子,海带对不同金属的吸附能力不同,共同存在时,相互之间也相互影响。通过在海水中添加金属Cd、Pb及Ca、Zn、Mg,测定后三者对目标金属Cd、Pb吸附量的影响,其结果有很大区别。添加金属的含量不同,对目标金属的吸附量变化趋势也不同,且不同的海带品种,其变化趋势也不相同。2.海藻对重金属Cd、Pb吸附动力学。海带和马尾藻吸附Cd、Pb的动力学研究结果表明海藻生物吸附在开始时为快速吸附过程,20min到30min左右为该过程的结束,之后吸附缓慢接近平衡。生物吸附速度规律主要由生物吸附的物理化学本质决定,与不同生物表面的不同化学结构与组成及溶液中离子的化学状态等均有关。马尾藻和海带对金属Cd、Pb的吸附动力学均可以用假-二级模型进行拟合。不同的海藻及不同的处理方式均会影响海藻的吸附量及吸附速率,而同一种海藻对不同金属的吸附能力也不同。海藻对不同金属的不同吸附能力与离子本身结构有关,即与金属离子的稳定结构、化学配位能力、络合能力、竞争能力有关。此外,吸附能力还与吸附官能团的选择性有关。3.马尾藻和海带中金属元素存在形态。采用不同的溶剂提取马尾藻、海带,得到脂溶性组分、水提取组分、酸提取组分、碱提取组分和渣5各不同的组分,分析不同组分中Ca、Mg、Zn、Cd及Pb五种金属元素的含量。结果发现,五种金属在各组分中的分布完全不同,在检测限内,脂溶性成分中未检测出五种金属,其余各部分均含有不同量的金属元素。Ca元素：海带中的Ca含量高于马尾藻中的含量。海带中的Ca在碱提醇沉、渣、保留液中含量均很高,这三部分的总量占海带中Ca含量的65.08%；而马尾藻中这三部分的Ca也很高,此外,酸提取组分经醇沉后醇液中Ca含量要稍微高于前三者。Mg元素：海带中Mg的含量要远低于马尾藻中Mg含量。Mg在海带中主要存在于保留液组分中,占55.92%,其余组分中含量相对较少。马尾藻在渣、碱提醇沉、透析液、保留液中均含有较高的Mg,含量均在20%左右。Zn元素：海带中Zn的含量低于马尾藻中Zn含量。海带中的Zn主要存在于水提取部分,占51.3%。马尾藻中Zn在保留液含量最高,其次透析液、渣、酸提醇液部分也有较高含量的Zn存在,含量均在20%左右。Cd元素：海带中Cd含量低于马尾藻中Cd的含量。海带中的Cd含量最高的部分为酸提取组分,其中酸提醇液部分占总量的36.10%,其次保留液中也还有较高的Cd。马尾藻中的Cd也是主要在醇提取组分中,总含量为52.72%,其中醇液部分含量较高,占25.28%。马尾藻的碱提醇液和酸提醇沉部分也含有较高含量的Cd。Pb元素：海带中Pb含量低于马尾藻中Pb的含量。海带中的Pb主要集中在碱提取组分中,占48.2%,其中醇沉部分含量最高；而在马尾藻中Pb主要存在于水提取组分中,总含量占44.13%。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
0 前言  12-27
  0.1 海藻工业概况及应用  12-14
    0.1.1 海藻食品  13
    0.1.2 海藻药物  13
    0.1.3 海藻化工  13
    0.1.4 其他  13-14
  0.2 海藻的安全性及其对金属的吸附性能  14-15
    0.2.1 海藻对金属的吸收途径  14
    0.2.2 海藻吸附金属机理  14-15
    0.2.3 金属离子的解吸附  15
  0.3 重金属的危害  15-18
    0.3.1 镉危害  16-17
    0.3.2 铅的危害  17-18
  0.4 元素形态的研究  18-20
  0.5 国内外对海藻中金属的研究现状  20-21
  0.6 研究内容及意义  21-23
    0.6.1 研究内容  22
    0.6.2 研究意义  22-23
  参考文献  23-27
1 海带对几种金属元素的吸附作用  27-49
  1.1 材料、试剂与方法  27-31
    1.1.1 试剂与仪器  27-28
    1.1.2 金属含量测定:原子吸收分光光度法  28-31
  1.2 方法与步骤  31-32
  1.3 结果与讨论  32-47
    1.3.1 海带对Cd的吸附  32-33
    1.3.2 海带对Pb的吸附  33-34
    1.3.3 Zn对海带吸附Cd的影响  34-36
    1.3.4 Mg对海带吸附Cd的影响  36-37
    1.3.5 Ca对海带吸附Cd的影响  37-39
    1.3.6 Zn对海带吸附Pb的影响  39-40
    1.3.7 Mg对海带吸附Pb的影响  40-42
    1.3.8 Ca对海带吸附Pb的影响  42-43
    1.3.9 Cd对海带吸附金属的影响  43-45
    1.3.10 Pb对海带吸附金属的影响  45-46
    1.3.11 海带对金属吸附的相互作用  46-47
  1.4 小结  47
  参考文献  47-49
2 马尾藻、海带吸附金属元素动力学研究  49-58
  2.1 材料与方法  49-50
    2.1.1 仪器与材料  49-50
    2.1.2 方法与步骤  50
    2.1.3 金属含量测定:原子吸收分光光度法  50
  2.2 结果与讨论  50-55
    2.2.1 海藻对Cd的吸附  50-52
    2.2.2 海藻对Pb的吸附  52-54
    2.2.3 不同浓度海带对Cd的吸附  54-55
  2.3 小结  55-56
  2.4 讨论  56
  参考文献  56-58
3 马尾藻、海带中几种金属元素含量及存在形态  58-77
  3.1 材料、试剂与仪器  58-59
  3.2 方法与步骤  59-62
    3.2.1 干样的处理  59
    3.2.2 原料的提取  59-60
    3.2.3 金属含量的测定:原子吸收光谱法  60
    3.2.4 糖含量测定:蒽酮比色法  60-61
    3.2.5 蛋白质含量测定:微量凯氏定氮法  61-62
  3.3 结果与讨论  62-74
    3.3.1 原料成分测定  62-63
    3.3.2 各提取组分含量  63-64
    3.3.3 马尾藻各提取组分中重金属含量  64-68
    3.3.4 海带中各提取组分金属含量  68-73
    3.3.5 各提取组分分析  73-74
  3.4 小结  74-75
  参考文献  75-77
论文结论  77-79
致谢  79-80
个人简历  80
发表的学术论文  80

海藻中几种金属元素形态的研究

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