一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法
本发明涉及环境污染修复领域，特别是涉及一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法。
背景技术：
1、全氟化合物是一类新兴持久性有机污染物，具有耐热、耐酸、疏水性、疏油性和高表面活性等特性，被广泛应用于各种消费品的制造中。由于全氟化合物在世界范围内的大规模生产和使用，其造成的环境污染和生态健康风险引起越来越多的关注。
2、目前，全氟辛酸(pfoa)和全氟辛烷磺酸(pfos)可以在大多数环境介质和生物中检测到，比如水、大气、土壤、植物、动物和人类血清。由于全氟化合物的强稳定性和水溶性，水生环境是全氟化合物重要的汇。全氟化合物可以影响水生生物的生长，并通过食物链的积累，最终影响人类健康。
3、然而，针对污染水体中的全氟化合物去除的研究较少。而现公开的处理技术大多采用生物炭等材料吸附去除全氟化合物，可能对生态环境造成影响。
4、因此，现亟需提供一种方法简单，绿色环保的去除水体中全氟化合物的方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法。通过利用沉水植物在预处理水体中进行培养，得到沉水植物及其生物膜系统，然后种植于含有全氟化合物的污染水体中，用以去除水体中的全氟化合物。该方法能在不破坏自然生态系统的情况下去除水体中的全氟化合物，去除率最高能达到52.31％。
2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明的技术方案之一：
4、一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，包括以下步骤：
5、将沉水植物种植于预处理水体中，并向其中加入营养液，培养10-20d，使植物表面形成稳定的附着生物膜，得到沉水植物及其生物膜系统；
6、将培养后的沉水植物种植于含全氟化合物的污染水体中，以去除所述污染水体中的全氟化合物。
7、优选的，所述预处理水体的获得步骤为：将含全氟化合物污染水体用200μm尼龙筛网过滤，然后静置24h，上层液体即为预处理水体。
8、优选的，所述沉水植物包括苦草、黑藻或狐尾藻中的一种或多种。
9、优选的，按照质量体积比计，所述营养液包括以下组分：
10、硝酸钙∶硝酸钾∶磷酸铵∶硫酸镁∶铁盐溶液∶微量元素＝945g∶607g∶115g∶493g∶2.5ml∶5ml。
11、进一步，所述铁盐溶液中的铁盐包括七水硫酸亚铁和乙二胺四乙酸二钠，浓度分别为5.56g/l和7.46g/l；
12、所述微量元素中包括碘化钾、硼酸、硫酸锰、硫酸锌、钼酸钠、硫酸铜和氯化钴，浓度分别为0.83mg/l、6.2mg/l、22.3mg/l、8.6mg/l、0.25mg/l、0.0025mg/l、0.0025mg/l。
13、进一步，所述营养液的ph＝6.0。
14、优选的，所述全氟化合物包括全氟辛酸(pfoa)和/或全氟辛烷磺酸(pfos)。
15、优选的，所述污染水体中的全氟化合物的浓度为10-100μg/l。
16、进一步，所述污染水体中的全氟化合物的浓度为10μg/l或100μg/l。
17、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
18、本发明公开一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法。该方法通过将植物放入含全氟化合物的污染水体中，能够在不破坏自然生态系统的情况下，去除水体中的全氟化合物，对单一和复合全氟化合物均有显著的去除能力。同时该方法操作简单，运行成本低，对生态友好，易于推广应用，对于去除全氟化合物和净化水体具有重要指导意义。
19、本发明的沉水植物在使用之前先在营养液中进行预培养，在预培养之后沉水植物能够更好的适应污染水体的环境，同时使植物表面形成稳定的附着生物膜，得到沉水植物及其生物膜系统，可以去除水体中两个浓度梯度的全氟化合物。
技术特征：
1.一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，所述预处理水体获得步骤为：取含全氟化合物污染水体过滤后，再静置24h，上层液体即为预处理水体。
3.根据权利要求1所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，所述沉水植物包括苦草、黑藻或狐尾藻中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，按照质量体积比计，所述营养液包括以下组分：
5.根据权利要求4所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，所述营养液的ph＝6.0。
6.根据权利要求1所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，所述全氟化合物包括全氟辛酸和/或全氟辛烷磺酸。
7.根据权利要求1所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，所述污染水体中的全氟化合物的浓度为10-100μg/l。
8.根据权利要求7所述的一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，其特征在于，所述污染水体中的全氟化合物的浓度为10μg/l或100μg/l。
技术总结
本发明提供一种利用沉水植物及其附着生物膜去除水体中全氟化合物的方法，属于环境污染修复领域。所述方法为利用沉水植物在预处理水体中进行培养，得到水生植物及其生物膜系统，然后种植于含有全氟化合物的污染水体中，用以去除水体中的全氟化合物。该方法能在不破坏自然生态系统的情况下去除水体中的全氟化合物，去除率最高能达到52.31％，该方法操作简单，运行成本低，无环境污染。对于去除水体中全氟化合物、净化水体具有重要指导意义。
技术研发人员：李琪,肖云星,杨镒霞,张宇渺,张威振,裴向军,雷泞菲,王前超
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23