一种铬污染海水的生物处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种铬污染海水的生物处理方法，将成体菲律宾蛤投入铬浓度在100μg/L-500μg/L的铬污染海水中养殖10-20天，取出菲律宾蛤，放入铬浓度≤15μg/L的海水中暂养15-20天；收集在铬浓度≤15μg/L的海水中暂养后的菲律宾蛤，对菲律宾蛤的肉及壳进行分离，壳粉碎后作为建筑填料使用，肉用于食品加工。本发明利用菲律宾蛤能吸附海水中铬而不死亡的特点，采用养殖菲律宾蛤对海水中的铬进行吸附，使用方便，能耗低，处理效果好，具有重大的经济效益、社会效益和生态效益。
【专利说明】一种铬污染海水的生物处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种重金属污染海水的处理方法，特别涉及一种铬污染海水的生物处
理方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的发展，钢铁、电力、电解铝等重工业投资规模的增大，产品产量也不断增加，随之而来的工业用水也不断增加，这些产生的工业废水通过排污管道不断排入江河，最终汇入海洋，铬对海洋环境的污染越来越严重。我国对养殖海水的水质要求为二类以上海水，即需要铬海水中的铬浓度低于100yg/L，目前治理海水中铬的方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法、生物吸附法等。沉淀法工艺简单，操作方便，但淀渣会造成二次污染。吸附法受海水盐度影响，吸附剂选择性不高。离子交换法净化程度高，无二次污染，可回收使用，但实际使用成本太高。膜分离法采用电渗析法、反渗透法、纳滤法等,净化程度高,但运行成本太大。
[0003]生物吸附法是环境领域近年发展起来的一种处理重金属的新技术，通过自然界中各种生物体或其死亡体来吸附重金属。其具有吸附容量大，选择性强，效率高，消耗少的特点。亟需寻找一种活体生物对铬进行吸附，充分利用自然的自净作用，以解决铬污染的问题，满足养殖的需求 。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种铬污染海水的生物处理方法，利用菲律宾蛤能吸附海水中铬而不死亡的特点，采用养殖菲律宾蛤对海水中的铬进行吸附，使用方便，能耗低，处理效果好，具有重大的经济效益、社会效益和生态效益。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种铬污染海水的生物处理方法，步骤如下:
(1)将成体菲律宾蛤投入铬浓度在100μ g/L-500 μ g/L的铬污染海水中养殖10-20天，取出菲律宾蛤，放入铬浓度< 15 μ g/L的海水中暂养15-20天；
(2)同时检测菲律宾蛤养殖后铬污染海水的浓度，当菲律宾蛤养殖后铬污染海水的铬浓度仍> 100 μ g/L时，向铬污染海水中投入新一批的成体菲律宾蛤重复步骤(1)的操作，直至铬污染海水的铬浓度低于100 μ g/L为止；
(3)收集在铬浓度<15 μ g/L的海水中暂养后的菲律宾蛤，对菲律宾蛤的肉及壳进行分离，壳粉碎后作为建筑填料使用，肉用于食品加工。
[0006]菲律宾蛤通常又称杂色蛤，是贝壳类海产品，隶属海洋无脊椎动物中的软体动物门，双壳纲，帘蛤目，帘蛤科，中文名:菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum),南方俗称花蛤(huage),辽宁称蚬子(xianzi),山东称蛤蜊(gala),英文名:short necked clam。菲律宾蛤广泛分布在我国南北海区，它生长迅速，养殖周期短，适应性强(广温、广盐、广分布)，离水存活时间长，是一种优良贝类。[0007]本发明发现了菲律宾蛤能吸附海水中铬而不死亡的特点，利用了这一特点进行了技术开发，采用养殖菲律宾蛤对海水中的铬进行吸附，使用方便，能耗低，处理效果好，具有重大的经济效益、社会效益和生态效益。此外，菲律宾蛤来源广泛，适应性强，也能有效降低处理的成本。
[0008]作为优选，所述成体菲律宾蛤壳长3_4cm，体重6-10g，蛤龄为8-9月龄。成体菲律宾蛤壳长3-4cm，体重6-10g，蛤龄为8_9月龄，这样规格的菲律宾蛤活性好，在铬污染海水中不容易死亡，且容易吸附铬，处理效果好。
[0009]作为优选，所述成体菲律宾蛤在铬污染海水中的养殖密度为每立方米海水1000-1500粒。养殖密度是解决铬污染的一个关键因素，控制合理的养殖密度才能达到最佳的处理效果,养殖密度过低，铬吸附量小，需要大大延长养殖处理时间，处理速度慢，且养殖处理时间长了菲律宾蛤也容易死亡；养殖密度过高，容易造成水体缺氧而导致菲律宾蛤死亡，无法达到预期的处理效果，因此本发明控制每立方米海水1000-1500粒的养殖密度。
[0010]本发明的有益效果是:
1、铬的去除效果好。当海水中铬含量在100 μ g/L-500 μ g/L (根据《海水水质标准》GB3097-1997,当海水中铬浓度为100 μ g/L-500 μ g/L，符合三类海水和四类海水水质要求，而第三类适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区，第四类适用于海洋港口水域、海洋开发作业区。当海水中铬浓度为大于500 μ g/L，为劣四类海水)之间，成体菲律宾蛤在其中一般养殖1-2批次，海水中铬含量可降至100 μ g/L以下，符合养殖海水的要求。(铬对菲律宾蛤的 48h LC50 为 38.726mg/L，96h LC50 为 15.396 mg/L，安全浓度为 0.770mg/L)。
[0011]2、操作简单。只需选择成体菲律宾蛤养殖在被铬污染的海水中，无需额外的特殊处理，既可达到去除海水中铬的目的。
[0012]3、不会造成二次污染。使用活体生物进行铬吸附，不会对环境产生二次污染。用来吸附铬的菲律宾蛤，在吸附铬的过程中，铬一小部分进入菲律宾蛤肉中，大部分进入壳中，进入菲律宾蛤肉中后，如果符合我国卫生食品安全标准仍可食用，如果不符合我国卫生食品安全标准，则在清洁海水中暂养一段时间即可，暂养一段时间后菲律宾蛤肉中少量铬转移到水体中，而菲律宾蛤壳中铬则不会转移到水体中，菲律宾蛤壳可做为建筑填料使用。
【具体实施方式】
[0013]下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0014]本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0015]本发明采用的成体菲律宾蛤壳长3_4cm,体重6-10g,蛤龄为8_9月龄。
[0016]实施例1:
应用半静态实验室内模拟、每天更新相同浓度实验海水的方法，以使实验水体尽量保持恒定。
[0017]将成体菲律宾蛤投入铬浓度在100 μ g/L的铬污染海水中养殖(实验周期控制在20天)，取出菲律宾蛤，放入铬浓度15 μ g/L的海水中暂养15天；
收集暂养后的菲律宾蛤，对菲律宾蛤的肉及壳进行分离，壳粉碎后作为建筑填料使用，肉用于食品加工。[0018]20天的暴露期间，同一暴露浓度,菲律宾蛤体内铬残留量(基本随着水中暴露时间的增加(1、3、5、7、10、15、20)而增加(见表1)。但在最初5天里，生物体内残留量变化没有明显的规律，第5天之后残留量增加的趋势逐渐明显。养殖20d后的菲律宾蛤体内(肉)铬残留限量(数据见表1)仍符合我国卫生食品安全标准(国家标准GB2762-2005《食品中污染物限量》里规定鱼贝类的铬限量<2mg/kg)(见表1)。经过15天暂养后，菲律宾蛤体内铬残留量进一步降低到0.5mg/kg。
[0019]实施例2:
应用半静态实验室内模拟、每天更新相同浓度实验海水的方法，以使实验水体尽量保持恒定。
[0020]将成体菲律宾蛤投入铬浓度在200 μ g/L的铬污染海水中养殖(实验周期控制在20天)，取出菲律宾蛤，放入铬浓度10 μ g/L的海水中暂养15天；收集暂养后的菲律宾蛤，对菲律宾蛤的肉及壳进行分离，壳粉碎后作为建筑填料使用，肉用于食品加工。
[0021]20天的暴露期间，同一暴露浓度,菲律宾蛤体内铬残留量(基本随着水中暴露时间的增加(1、3、5、7、10、15、20)而增加(见表1)。但在最初5天里，生物体内残留量变化没有明显的规律，第5天之后残留量增加的趋势逐渐明显。养殖20d后的菲律宾蛤体内(肉)铬残留限量(见表1)不符合我国卫生食品安全标准(国家标准GB2762-2005《食品中污染物限量》里规定鱼贝类的 铬限量< 2mg/kg)。但经过暂养15天后，菲律宾蛤体内铬残留量降低到0.9mg/kg,符合我国卫生食品安全标准。
[0022]实施例3:
应用半静态实验室内模拟、每天更新相同浓度实验海水的方法，以使实验水体尽量保持恒定。
[0023]将成体菲律宾蛤投入铬浓度在500 μ g/L的铬污染海水中养殖(实验周期控制在20天)，取出菲律宾蛤，放入铬浓度10 μ g/L的海水中暂养20天；
收集暂养后的菲律宾蛤，对菲律宾蛤的肉及壳进行分离，壳粉碎后作为建筑填料使用，肉用于食品加工。
[0024]菲律宾蛤暴露在高的铬浓度水中，20天的暴露期间，同一暴露浓度，菲律宾蛤体内铬残留量基本随着水中暴露时间的增加(1、3、5、7、10、15、20)而增加。生物体内残留量变化呈现明显增加趋势。养殖20d后的菲律宾蛤体内(肉)铬残留限量(见表1)不符合我国卫生食品安全标准，但经过暂养20天后，菲律宾蛤体内铬残留量降低到1.5mg/kg，符合我国卫生食品安全标准。
[0025]表1菲律宾蛤在不同铬浓度海水中养殖20天体内铬残留量的变化
【权利要求】
1.一种铬污染海水的生物处理方法，其特征在于: (1)将成体菲律宾蛤投入铬浓度在100μ g/L-500 μ g/L的铬污染海水中养殖10-20天，取出菲律宾蛤，放入铬浓度< 15 μ g/L的海水中暂养15-20天； (2)同时检测菲律宾蛤养殖后铬污染海水的浓度，当菲律宾蛤养殖后铬污染海水的铬浓度仍> 100 μ g/L时，向铬污染海水中投入新一批的成体菲律宾蛤重复步骤(1)的操作，直至铬污染海水的铬浓度低于100 μ g/L为止； (3)收集在铬浓度<15 μ g/L的海水中暂养后的菲律宾蛤，对菲律宾蛤的肉及壳进行分离，壳粉碎后作为建筑填料使用，肉用于食品加工。
2.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于:所述成体菲律宾蛤壳长3-4cm，体重6-10g,蛤龄为8-9月龄。
3.根据权利要求1或2所述的生物处理方法，其特征在于:所述成体菲律宾蛤在铬污染海水中 的养殖密度为每立方米海水1000-1500粒。
【文档编号】C02F3/32GK103991964SQ201410079286
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】钟志, 刘琴, 顾捷, 鲍静鲛, 祝银, 王范盛 申请人:浙江省海洋水产研究所