辣木籽提取液净化生活用水水质效果的研究
作者单位：上海海洋大学
学位级别：硕士
导师姓名：张饮江
授予年度：2017年
摘 要：目前,我国许多地区水质存在安全隐患,同一个城市,东西南北区的水质也会有所不同,人们日常生活中采用的自来水、桶装饮水机和瓶装水,都存在着各式各样的问题,始终不能让人完全放心饮用。因此,希望拥有更好的水源,喝到更健康的水质,环保净水剂与净水器是较理想的选择。近年来,人们对于高质量净水器有着强烈需求,市场上出现许多净水品牌,净水器的产品类型极为丰富。但众多较好的净水产品及净水器售价让普通家庭望而却步。通过寻求一种低成本、高效环保的净水剂,市场潜力巨大,发展前景较好,能够让千家万户喝到更高品质的饮用水,甚至做到饮用水直饮,是本文研究的前提与背景。生活用水质量,尤其是自来水水质与人们健康紧密相关,市场中常用净水剂多为化学药剂,许多易残留甚至造成二次污染,因此迫切需求环保、天然、安全健康生态净化技术来提升水质。本研究选用被誉为“奇迹之树的辣木(Moringa oleifera Lam.)来研究其作为优化净水剂的效应。辣木属于辣木科辣木属,原产地主要为非洲和印度,其适应能力强,在我国云南地区也能很好的生长,辣木籽中的活性蛋白是一种天然絮凝剂,在去浊度上有着极为显著的效果,还有杀菌、去油污等作用,并且因其富含多种营养元素被广泛应用在保健品、护肤品等行业中。由于其易降解、无毒副作用等优势有望在净水领域开拓出新途径与新领域。针对生活用水中存在的常见问题与市售净水器主要需解决的问题,本实验选择重金属、硬度、水中余氯三个常见指标进行研究,其中重金属指标包括铅(Pb)、镉(Cd)两个毒理性指标,铜(Cu)、锌(Zn)两个一般化学指标。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中,对于上述指标的限值规定分别为:CuZnCdPb,其中Cu的去除率最高可达66%,Zn的去除率最高为34%,而Cd与Pb的检测结果显示不稳定且去除效果较差。盐提液最佳浓度为10 g·L-1盐提液,最适投加量为每100 ml水样中投加1 ml的盐提液,去除率随反应时间增加而增加,12 h后趋于稳定。2.辣木籽水提液去除水中四种重金属的效果ZnPbCuCd,其中Zn最高去除率为75%,Pb为76%,Cu为65%,Cd为62%。最适浓度为0.6g·L-1,时间对其去除效果影响不显著(P0.05),且除Cu外,去除率随温度升高而增加,但增加幅度不大。3.两种提取液对于Cu的去除效果相当,而另三种重金属的去除效果相差甚远。总体上说,水提液的效果远优于盐提液的去除效果,且更高效,更稳定。二.辣木籽提取液降低硬度效果辣木籽盐提液在处理自来水与中等硬水时几乎无效果。四种浓度辣木籽水提液降低水质硬度的效果并无显著性差异(P0.05),并且受时间和水样原始硬度变化影响不大。综合两种提取液效果初步判定,当水样为16°(德国度,以CaO计)以上硬水时,辣木籽水提液能够降低水质硬度,但效果不显著(P0.05)。三.辣木籽提取液去除水中余氯效果预实验中确定最佳添加剂量为每500ml水样添加10ml辣木籽提取液。实验进行0.5h时,水提液与盐提液均有明显去余氯效果。水提液去除效果4.0g·L-12.0g·L-11.0g·L-10.6g·L-1,10 g·L-1盐提液与4.0g·L-1的水提液处理效果相当,在2-4h期间,处理效果基本达到最佳,且两种提取液在处理余氯含量浓度较高的水样时,表现更突出。4h-24h期间,余氯含量缓慢降低,且实验中水提液与盐提液降低水中余氯含量的趋势一致。四.辣木籽水提液对斑马鱼的毒性影响在前期研究基础上,深入研究浓度为0.6g·L-1、2.0g·L-1、4.0g·L-1的水提液对斑马鱼毒性影响,鉴定了辣木籽水提液对于水体环境的安全性。加入水提液一周中,斑马鱼生长状况良好,无反常行为活动出现,也无病变状态。因此上述三种浓度均为斑马鱼安全适应浓度。
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