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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 20 期摇 摇 2011 年 10 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
洋山港潮间带大型底栖动物群落结构及多样性 王宝强,薛俊增,庄摇 骅,等 (5865)……………………………
天津近岸海域夏季大型底栖生物群落结构变化特征 冯剑丰,王秀明,孟伟庆,等 (5875)………………………
基于景观遗传学的滇金丝猴栖息地连接度分析 薛亚东,李摇 丽,李迪强,等 (5886)……………………………
三江平原湿地鸟类丰富度的空间格局及热点地区保护 刘吉平,吕宪国 (5894)…………………………………
江苏沿海地区耕地景观生态安全格局变化与驱动机制 王摇 千,金晓斌,周寅康 (5903)………………………
广州市主城区树冠覆盖景观格局梯度 朱耀军,王摇 成,贾宝全,等 (5910)………………………………………
景观结构动态变化及其土地利用生态安全———以建三江垦区为例 林摇 佳,宋摇 戈,宋思铭 (5918)…………
基于景观安全格局的香格里拉县生态用地规划 李摇 晖,易摇 娜,姚文璟,等 (5928)……………………………
苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 周摇 锐,胡远满,苏海龙,等 (5937)……………………………
放牧干扰下若尔盖高原沼泽湿地植被种类组成及演替模式 韩大勇,杨永兴,杨摇 杨,等 (5946)………………
放牧胁迫下若尔盖高原沼泽退化特征及其影响因子 李摇 珂,杨永兴,杨摇 杨,等 (5956)………………………
近 20 年广西钦州湾有机污染状况变化特征及生态影响 蓝文陆 (5970)…………………………………………
万仙山油松径向生长与气候因子的关系 彭剑峰,杨爱荣,田沁花 (5977)………………………………………
50 年来山东塔山植被与物种多样性的变化 高摇 远,陈玉峰,董摇 恒,等 (5984)………………………………
热岛效应对植物生长的影响以及叶片形态构成的适应性 王亚婷,范连连 (5992)………………………………
遮荫对濒危植物崖柏光合作用和叶绿素荧光参数的影响 刘建锋,杨文娟,江泽平,等 (5999)…………………
遮荫对 3 年生东北铁线莲生长特性及品质的影响 韩忠明,赵淑杰,刘翠晶,等 (6005)…………………………
云雾山铁杆蒿茎叶浸提液对封育草地四种优势植物的化感效应 王摇 辉,谢永生,杨亚利,等 (6013)…………
杭州湾滨海滩涂盐基阳离子对植物分布及多样性的影响 吴统贵,吴摇 明, 虞木奎,等 (6022)………………
藏北高寒草原针茅属植物 AM真菌的物种多样性 蔡晓布,彭岳林,杨敏娜,等 (6029)…………………………
成熟马占相思林的蒸腾耗水及年际变化 赵摇 平,邹绿柳,饶兴权,等 (6038)……………………………………
荆条叶性状对野外不同光环境的表型可塑性 杜摇 宁,张秀茹,王摇 炜,等 (6049)………………………………
短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较 张继义,赵哈林 (6060)……………
滨海盐碱地土壤质量指标对生态改良的响应 单奇华,张建锋,阮伟建,等 (6072)………………………………
退化草地阿尔泰针茅与狼毒种群的小尺度种间空间关联 赵成章,任摇 珩 (6080)………………………………
延河流域植物群落功能性状对环境梯度的响应 龚时慧,温仲明,施摇 宇 (6088)………………………………
臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 王云霞,王晓莹,杨连新,等 (6098)………………………
甘蔗 / /大豆间作和减量施氮对甘蔗产量、植株及土壤氮素的影响 杨文亭,李志贤,舒摇 磊,等 (6108)………
湿润持续时间对生物土壤结皮固氮活性的影响 张摇 鹏,李新荣,胡宜刚,等 (6116)……………………………
锌对两个品种茄子果实品质的效应 王小晶,王慧敏,王摇 菲,等 (6125)…………………………………………
Cd2+胁迫对银芽柳 PS域叶绿素荧光光响应曲线的影响 钱永强,周晓星,韩摇 蕾,等 (6134)…………………
紫茉莉对铅胁迫生理响应的 FTIR研究 薛生国,朱摇 锋,叶摇 晟,等 (6143)……………………………………
结缕草对重金属镉的生理响应 刘俊祥 ,孙振元,巨关升,等 (6149)……………………………………………
两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 李维焕,孟摇 凯,李俊飞,等 (6157)……………………………
富营养化山仔水库沉积物微囊藻复苏的受控因子 苏玉萍,林摇 慧,钟厚璋,等 (6167)…………………………
一种新型的昆虫诱捕器及其对长足大竹象的诱捕作用 杨瑶君,刘摇 超,汪淑芳,等 (6174)……………………
光周期对梨小食心虫滞育诱导的影响 何摇 超,孟泉科,花摇 蕾,等 (6180)………………………………………
农林复合生态系统防护林斑块边缘效应对节肢动物的影响 汪摇 洋,王摇 刚,杜瑛琪,等 (6186)………………
中国超大城市土地利用状况及其生态系统服务动态演变 程摇 琳,李摇 锋,邓华锋 (6194)……………………
城市综合生态风险评价———以淮北市城区为例 张小飞,王如松,李正国,等 (6204)……………………………
唐山市域 1993—2009 年热场变化 贾宝全,邱尔发,蔡春菊 (6215)………………………………………………
基于投影寻踪法的武汉市“两型社会冶评价模型与实证研究 王茜茜,周敬宣,李湘梅,等 (6224)……………
长株潭城市群生态屏障研究 夏本安,王福生,侯方舟 (6231)……………………………………………………
基于生态绿当量的城市土地利用结构优化———以宁国市为例 赵摇 丹,李摇 锋,王如松 (6242)………………
基于 ARIMA模型的生态足迹动态模拟和预测———以甘肃省为例 张摇 勃,刘秀丽 (6251)……………………
专论与综述
孤立湿地研究进展 田学智,刘吉平 (6261)…………………………………………………………………………
甲藻的异养营养型 孙摇 军,郭术津 (6270)…………………………………………………………………………
生态工程领域微生物菌剂研究进展 文摇 娅,赵国柱,周传斌,等 (6287)…………………………………………
我国生态文明建设及其评估体系研究进展 白摇 杨,黄宇驰,王摇 敏,等 (6295)…………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*440*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*49*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄10
封面图说: 壶口瀑布是黄河中游流经秦晋大峡谷时形成的一个天然瀑布。 此地两岸夹山,河底石岩上冲刷成一巨沟,宽达 30
米,深约 50 米,最大瀑面 3 万平方米。 滚滚黄水奔流至此,倒悬倾注,若奔马直入河沟,波浪翻滚,惊涛怒吼,震声数
里可闻。 其形其声如巨壶沸腾,故名壶口。 300 余米宽的滚滚黄河水至此突然收入壶口,有“千里黄河一壶收冶之
说。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 20 期
2011 年 10 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 20
Oct. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:山东省“泰山学者冶建设工程专项经费(鲁发[2003]20 号); 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金计划(BS2010NY005)
收稿日期:2011鄄06鄄19; 摇 摇 修订日期:2011鄄08鄄01
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: mycologist@ 126. com
李维焕,孟凯,李俊飞,程显好,图力古尔.两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性.生态学报,2011,31(20):6157鄄6166.
Li W H, Meng K, Li J F, Cheng X H, Bau Tolgor. Biosorption of Cd2+using the fruiting bodies of two macrofungi. Acta Ecologica Sinica,2011,31(20):
6157鄄6166.
两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性
李维焕,孟摇 凯,李俊飞,程显好,图力古尔*
(鲁东大学菌物科学与技术研究院 / 山东省食用菌技术重点实验室,烟台摇 264025)
摘要:对两种多孔菌科大型真菌槐栓菌(Trametes robiniophila)和木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)子实体生物吸附 Cd2+的影响因
素(包括吸附剂用量、初始 pH、吸附时间、初始 Cd2+浓度)和吸附特性进行分析。 结果表明,槐栓菌和木蹄层孔菌对低浓度的
Cd2+(10 mg / L)吸附的最适 pH为 6;Cd2+的去除率随吸附剂用量和吸附时间的增加而增大,槐栓菌和木蹄层孔菌均在吸附剂用
量为 2g / L时达到吸附平衡,槐栓菌在吸附时间为 30 min 时达到吸附平衡,而木蹄层孔菌在吸附时间为 60 min 时达到吸附平
衡;槐栓菌和木蹄层孔菌对 10 mg / L Cd2+的最大去除率分别为 98%和 94% 。 Langmuir等温吸附平衡模型比 Freundlich 等温吸
附平衡模型能更好的拟合两种大型真菌对 Cd2+的吸附过程;槐栓菌和木蹄层孔菌对 10 mg / L Cd2+的最大吸附量分别为 17. 40
mg / g和 8. 91 mg / g。 对实验数据进行动力学模型拟合可知,两种大型真菌对 Cd2+的生物吸附过程均符合准二阶动力学模型。
槐栓菌和木蹄层孔菌生物吸附低浓度 Cd2+的化学反应机理可能为离子交换。
关键词:大型真菌;Cd2+;生物吸附;动力学模型;等温吸附平衡模型;离子交换模型
Biosorption of Cd2+using the fruiting bodies of two macrofungi
LI Weihuan, MENG Kai, LI Junfei, CHENG Xianhao, BAU Tolgor*
Institute of Mycological Science and Technology / Shandong Key Laboratory of Edible Mushroom Technology, Ludong University, Yantai 264025, China
Abstract: Discharge of heavy metals containing effluents into the water bodies contaminates the aqueous environment. This
is one of the most serious environmental issues of the century. The conventional methods used for metal removal become less
effective and more expensive when the volumes of wastewater are high, and the metal concentrations are low. Biosorption
technology has gained important credibility during recent years because of its eco鄄friendly nature, excellent performance,
and cost鄄effectiveness. Fruiting bodies of macrofungi are considered ideal for the biosorption of heavy metals, because it has
been demonstrated that many fungal species exhibit high biosorptive potentials. Macrofungi grow prolifically and are found
in many parts of the world. They are macro in size, tough in texture and have other physical characteristics conducive for
their development as biosorbents without the need for immobilization or deployment of sophisticated reactor configuration as
in the case of microorganisms. The aim of the present work was to evaluate the biosorption capacity of two different
macrofungi, Trametes robiniophila and Fomes fomentarius in respect of heavy metals, viz. cadmium from aqueous solutions.
The biosorption characteristics of Cd2+ from aqueous solution using the fruiting bodies of two macrofungi belonging to
Polyporaceae (T. robiniophila and F. fomentarius) was investigated as a function of initial pH, biosorbent dosage, contact
time, and initial Cd2+ concentration. The optimum initial pH of the aqueous solution was found to be 6. 0 for the removal of
low concentrations Cd2+(10 mg / L) . The percent removal of Cd2+ was found to increase with the increase in biosorbent
dosage and contact time, and the biosorption of Cd2+ by two macrofungi all achieved equilibrium with biosorbent dosage of 2
g / L. The contact time achieved the biosorption equilibrium was 30 min for T. robiniophila and 60 min for F. fomentarius.
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Langmuir and Freundlich models are the most widely used models in the case of the adsorption of metal ions with
biosorbents. Langmuir and Freundlich models were applied to describe the biosorption isotherm of Cd2+ by T. robiniophila
and F. fomentarius. Langmuir model fitted the equilibrium data all better than the Freundlich isotherm for two macrofungi.
The maximum biosorption capacities of T. robiniophila and F. fomentarius were found to be 17. 40 and 8. 91 mg / g,
respectively, at optimum conditions of pH 6. 0, contact time of 60 min and biosorbent dosage of 2 g / L. The prediction of
biosorption rate gives important information for designing batch biosorption systems. Information on the kinetics of pollutant
uptake is required for selecting optimum operating conditions for full鄄scale batch process. In order to clarify the biosorption
kinetics of Cd2+ onto T. robiniophila and F. fomentarius fruiting bodies, two kinetic models, pseudo鄄first鄄order and pseudo鄄
second鄄order models were applied to the experimental data. The results showed that the biosorption processes of Cd2+ by two
macrofungi followed well pseudo鄄second鄄order kinetics. Chemical ion鄄exchange may be the main mechanism for the
biosorption of Cd2+ by two macrofungi.
Based on all results, it can also be concluded that T. robiniophila and F. fomentarius can be used as alternative
biosorbent to treatment wastewater containing Cd2+ since they are low鄄cost biomass and have a considerable high biosorption
capacity.
Key Words: macrofungi; Cd2+; biosorption; kinetic model; adsoption isotherm; ion鄄exchange model
随着现代工业的迅速发展,采矿、冶炼、造纸、造船、电镀等工业活动产生大量含重金属的废水,对自然水
体和土壤造成污染[1]。 重金属不可降解且易通过食物链在生物体内富集,对环境和人类生活构成了很大的
威胁[2鄄3]。 生物吸附法作为一种新兴的处理技术,特别是在处理低浓度的重金属废水方面,有着极为广阔的
前景。 与传统处理方法(化学沉淀法、离子交换法、化学氧化还原法、反渗透法、超过滤法、活性炭吸附工艺
等)相比,生物吸附法成本低、效率高、不产生二次污染[1,4鄄6]。 部分细菌、真菌、藻类和农林废弃物均可做为生
物吸附剂[7鄄9]。
生物吸附的研究多集中在细菌、藻类和丝状真菌,对以大型真菌作为生物吸附剂的研究较少。 与微生物
相比,大型真菌子实体体积大、结构强韧,加之其他的一些物理特性,使其作为生物吸附剂实际应用时,可以不
需固定化和复杂的反应装置[5鄄6]。 另外,大型真菌对重金属有很强的耐受性,细胞壁有很强的重金属吸附能
力,细胞内还可累积高浓度的重金属[10鄄11]。 而且,大型真菌资源丰富,全球约有 150 万种真菌,在地球生物圈
中属第二大生物类群,仅次于昆虫[12]。 这些优势都使得大型真菌更适合作为生物吸附剂。 近期报道,许多大
型真菌的子实体,如血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus) [13]平菇(Pleurotus ostreatus) [14]、大孢蘑菇(Agaricus
macrosporus) [15]、赭盖捕鹅膏(Amanita rubescens) [10]、粗毛纤孔菌( Inonotus hispidus) [16]、窝柄黄乳菇(Lactarius
scrobiculatus) [17]、双孢菇(Agaricus bisporus) [6, 18]、粗柄侧耳(Pleurotus platypus) [6, 19]、Calocybe indica[6]、毛木耳
(Auricularia polytricha)和银耳(Tremella fuciformis) [5, 20鄄21]及香菇(Lentinus edodes) [22鄄24]和金针菇(Flammulina
velutipes) [25]等都能有效的吸附水溶液中的一种或多种重金属离子。
我国真菌资源丰富,已知大型真菌约 4000 种,其中多孔菌类有 1300 余种[26]。 多孔菌类大型真菌绝大多
数种类木生,子实体大,革质、木栓质、木质或肉质[26]。 然而,至今未见用多孔菌科大型真菌作为生物吸附剂
的报道。
本文研究了两种多孔菌科大型真菌槐栓菌(Trametes robiniophila)和木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)子实
体对水溶液中 Cd2+的生物吸附能力。 分析了吸附剂用量、初始 pH、吸附时间、初始 Cd2+浓度等因素对吸附作
用的影响,以确定最佳吸附条件。 Langmuir 和 Freundlich 等温吸附平衡模型、准一阶和准二阶动力学模型和
离子交换模型分别用来描述两种大型真菌对 Cd2+的生物吸附,以确定合适的吸附平衡模型和动力学模型,初
步确定吸附机制。 为今后大规模利用大型真菌处理含重金属废水,防止环境污染,以及对污染环境进行生态
修复奠定理论基础。
8516 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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1摇 材料与方法
1. 1摇 生物材料
槐栓菌(Trametes robiniophila)属于多孔菌目(Polyporales),多孔菌科(Polyporaceae),栓菌属(Trametes) [26],
采自鲁东大学校园。 木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)多孔菌目(Polyporales),属于多孔菌科(Polyporaceae),层
孔菌属(Fomes) [26],采自长白山自然保护区。
1. 2摇 实验方法
1. 2. 1摇 材料处理
将两种大型真菌子实体用自来水清洗 3 遍除去杂质,再用纯水冲洗 3 遍,于 105 益处理 48h,60 益烘至恒
重,粉碎成絮状,装于自封袋中保存备用。
1. 2. 2摇 重金属母液的配制
准确称取 2. 744g Cd(NO3) 2·4H2O(分析纯,购自天津市科密欧化学试剂开发中心),用纯水定容至 1L,
得到浓度为 1000 mg / L的 Cd2+母液。
1. 2. 3摇 吸附实验
吸附实验采用 150 mL三角锥形瓶,盛 50 mL Cd2+溶液,25 益,120 r / min条件下置于恒温振荡器中振荡吸
附。 之后,高速离心,取上清液,上清液中 Cd2+的浓度用原子吸收分光光度计(GBC932鄄AA)测定。 实验所用
玻璃器皿均用浓度为 10%硝酸溶液浸泡 24 h。
吸附剂用量分析实验设计吸附剂用量梯度为 0. 2—10 g / L,初始 Cd2+浓度为 10 mg / L,初始 pH = 6,吸附
3 h。
pH影响实验设计初始 pH梯度为 3—8,初始 Cd2+浓度为 10 mg / L,吸附剂用量为根据吸附剂用量分析实
验确定的最佳吸附剂用量 2 g / L,吸附 3 h。
吸附时间影响实验设计吸附时间梯度为 5—360 min,初始 Cd2+浓度为 10 mg / L,初始 pH为根据 pH影响
实验确定的最佳初始 pH=6,吸附剂用量为根据吸附剂用量分析实验确定的最佳吸附剂用量 2 g / L。
初始 Cd2+浓度影响实验设计初始 Cd2+浓度梯度为 10—200 mg / L,初始 pH为根据 pH影响实验确定的最
佳初始 pH=6,吸附剂用量为根据吸附剂用量分析实验确定的最佳吸附剂用量 2 g / L,吸附 3 h。
Cd2+溶液的 pH用 0. 1 mol / L HCl和 0. 1 mol / L NaOH调节。 每个实验重复 3 次。
1. 2. 4摇 数据分析
(1) 两种大型真菌吸附剂对 Cd2+的去除率 Re通过下式计算:
Re =
(C0 - Ce)
C0
伊 100% (1)
式(1)中,Re为 Cd2+的去除率;C0(mg / L)为溶液中 Cd2+的起始浓度;Ce(mg / L)为吸附平衡后溶液中 Cd2+的
浓度。
(2) 两种大型真菌吸附剂对 Cd2+的吸附量 q可以用下式来计算:
qt =
(C0 - C t)V
M , qe =
(C0 - Ce)V
M (2)
式(2)中,qt(mg / g)为时间 t时吸附剂的吸附量;qe(mg / g)为吸附平衡时吸附剂的吸附量;C t(mg / L)为时间 t
时溶液中 Cd2+的浓度;V(L)为溶液的体积; M(g)为吸附剂的干重;C0和 Ce含义同(1)式。
采用 Excel 2003 和 SigmaPlot 10. 0 软件进行数据分析,采用 SigmaPlot 10. 0 软件进行制图。 实验数据均以
Mean依SD (n=3)表示。
1. 2. 5摇 等温吸附平衡模型
随着生物对重金属吸附研究的逐渐深入,许多学者将数学模型引入其中,建立了一些生物吸附重金属的
量化模型。 这些模型不仅可以预测吸附行为,而且可以优化吸附过程。 最常用的等温吸附平衡模型是
9516摇 20 期 摇 摇 摇 李维焕摇 等:两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 摇
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Langmuir和 Freundlich模型[6]。
Langmuir等温吸附平衡模型的线性方程[27]:
Ce
qe
=
Ce
qm
+ 1KLqm
(3)
式(3)中,qm(mg / g)为吸附剂的最大吸附量;KL(L / mg)为 Langmuir 等温吸附平衡模型常数,可表征吸附剂表
面的吸附位点对水中重金属离子的亲和力大小,KL越大,表明吸附位点对重金属离子的亲和力越大;Ce和 qe含
义同(1)式和(2)式。
Freundlich等温吸附平衡模型的线性方程[28]:
lnqe =
1
n lnCe + lnKF (4)
式(4)中,KF(mg / g)和 n(g / L)均为 Freundlich 等温吸附平衡模型常数,分别用于表征吸附能力和吸附强度;
Ce和 qe含义同(1)式和(2)式。
1. 2. 6摇 动力学模型
本实验用准一阶和准二阶动力学模型来描述两种大型真菌子实体对 Cd2+吸附的动力学过程。
准一阶动力学模型的线性方程[29]:
ln(qe - qt) = lnqe - K1 t (5)
准二阶动力学模型的线性方程[30]:
t
qt
= 1
K2qe 2
+ tqe
(6)
K1(1 / min)为准一阶动力学模型的吸附反应速率常数,K2为准二阶动力学模型的吸附反应速率常数(g /
(mg min))。 K1和 K2数值越大,表明吸附过程准一阶和准二阶动力学反应的速率越大。
1. 2. 7摇 离子交换模型[31]
吸附剂用量Biosorbent dosage/(g/L)
Ca2+ 去
除率
/
%
Perce
nt rem
oval
of Ca
2+
100
80
60
400 2 4 6 8 10
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
摇 图 1摇 吸附剂用量对两种大型真菌吸附 Cd2+的影响(初始浓
度=10 mg / L,initial pH=6,吸附时间=3 h)
Fig. 1 摇 Effect of biosorbent dosage on Cd2+ biosorption
capacity by two macrofungi (initial Cd2+ concentration =10 mg /
L, initial pH=6, contact time=3h)
本实验采用如下离子交换模型,对于二价离子,该离子交换模型应用最广:
ln(1 - F) = - St (7)
式(7)中,F= qt / qe,S(1 / min)是常数。 离子交换反应是快速反应阶段的主要机理,因此,在本研究中,离子交
换反应参数拟合仅拟合反应前 25 min的数据。
2摇 结果
2. 1摇 吸附剂用量对 Cd2+吸附的影响
吸附剂用量对吸附体系有显著的影响。 吸附剂用量
对两种大型真菌吸附 Cd2+的影响类似(图 1),当吸附剂用
量在 0—2 g / L范围时,溶液中 Cd2+的去除率随着吸附剂用
量的增加而迅速升高;而当吸附剂用量>2 g / L 时,再继续
增加吸附剂用量对吸附去除率没有明显作用,槐栓菌和木
蹄层孔菌对 10 mg / L Cd2+的最大去除率分别为 98% 和
94% 。 为了保证吸附剂的充分利用和重金属离子的有效
去除,下一步实验最适吸附剂用量选择达到吸附平衡的最
小吸附剂用量,即对两种大型真菌吸附剂来说,均为 2
g / L。
2. 2摇 初始 pH对 Cd2+吸附的影响
溶液的酸度是影响金属离子生物吸附的重要因素,pH
直接影响氢离子和金属离子对吸附剂吸附位点的竞争性
吸附。 pH影响实验设计初始 pH梯度为 3—8,初始 Cd2+浓
0616 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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度为 10 mg / L。 由图 2 可知:当 pH从 3 增加到 6 时,槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+的去除率随着 pH的升高而
上升;pH大于 6 时,去除率随 pH的升高而下降;pH=6 时,去除率达最大值;因此,槐栓菌和木蹄层孔菌对 10
mg / L Cd2+吸附的最适 pH为 6。 通过测定反应前后重金属溶液的 pH 值发现,溶液起始 pH 值为 2—6(槐栓
菌)或 5. 5(木蹄层孔菌)时,反应后溶液 pH值升高;之后反应后溶液 pH值下降(图 3)。
Cd2+
去除
率/
%
Perce
nt rem
oval
of Cd
2+
溶液初始 pH Initial pH
100
90
80
70
60
50
40 3 4 5 6 7 8
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
摇 图 2摇 初始 pH 对两种大型真菌吸附 Cd2+的影响(初始浓度 = 10
mg / L,吸附剂用量=2 g / L,吸附时间=3 h)
Fig. 2摇 Effect of initial pH on Cd2+ biosorption capacity by two
macrofungi (initial Cd2+ concentration = 10 mg / L, biosorbent dosage
=2 g / L, contact time=3h)
吸附前溶液的pHpH before Cd2+ biosorption
吸附
后溶
液的
pH
pH a
fter C
d2+ b
iosor
ption
8
7
6
5
4
3 3 4 5 6 7 8
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
对照
图 3摇 Cd2+吸附前后溶液 pH的变化
Fig. 3摇 Change of pH before and after Cd2+ biosorption
2. 3摇 吸附时间对 Cd2+吸附的影响
吸附时间是两种大型真菌吸附剂将来实际应用中的一个重要参数[10, 17]。 两种大型真菌吸附剂对 Cd2+的
去除率均随吸附时间的增加而增大(图 4)。 但槐栓菌反应速度更快,5 min 时,对 Cd2+的去除率就已达 93% ,
此后缓慢增加;而木蹄层孔菌反应 5 min 时对 Cd2+的去除率仅为 38% ,5—60min 时,迅速增加。 二者达到吸
附平衡的反应时间也不同,槐栓菌为 30 min,木蹄层孔菌为 60 min。
2. 4摇 初始 Cd2+浓度对 Cd2+吸附的影响
两种大型真菌吸附剂对 Cd2+的平衡吸附量随初始 Cd2+浓度的增加而增大(图 5)。 当初始 Cd2+浓度在
吸附时间Contact time/min
Cd2+
去除
率/
%
Perce
nt rem
oval
of Cd
2+
100
80
60
40
0 60 120 180 240 300 360
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
摇 图 4摇 吸附时间对两种大型真菌吸附 Cd2+的影响(初始浓度 = 10
mg / L,initial pH=6,吸附剂用量=2 g / L)
Fig. 4 Effect of contact time on Cd2+ biosorption capacity by two
macrofungi ( initial Cd2+ concentration = 10 mg / L, initial pH = 6,
biosorbent dosage=2 g / L)
18
16
1412
10
8
64
2
0
初始Cd2+浓度Initial Cd2+ concentration/(mg/L)
Cd2+
吸附
量
q e/(m
g/g)
50 100 150 200 250
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
摇 图 5摇 初始浓度对两种大型真菌吸附 Cd2+的影响( initial pH = 6,
吸附剂用量=2 g / L,吸附时间=3 h)
Fig. 5摇 Effect of initial Cd2+ concentration on Cd2+ biosorption
capacity by two macrofungi (initial pH=6,biosorbent dosage=2 g /
L, contact time=3h)
1616摇 20 期 摇 摇 摇 李维焕摇 等:两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 摇
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0—80 mg / L(对槐栓菌而言)或 0—40 mg / L(对木蹄层孔菌而言)范围时,吸附剂对 Cd2+的平衡吸附量增加迅
速。 之后,再随初始 Cd2+浓度的增加,两种大型真菌吸附剂对 Cd2+的平衡吸附量增加缓慢。 槐栓菌和木蹄层
孔菌对 Cd2+的最大平衡吸附量分别为 17郾 12 mg / g和 8. 75 mg / g。
2. 5摇 等温吸附平衡模型
由表 1 和图 6 可知,两种大型真菌吸附剂吸附 Cd2+的 Langmuir线性拟合的相关系数(均大于 0. 99)均大
于 Freundlich线性拟合的相关系数,说明 Langmuir模型能更好地描述这两种吸附剂对 Cd2+的生物吸附过程,
也即这两种吸附剂吸附 Cd2+的过程符合 Langmuir模型的假设:吸附作用局限于单分子层吸附;吸附剂表面的
吸附位点具有同一性;单个吸附点位的吸附作用不受相邻吸附点位的影响;平衡时吸附剂表面的吸附速率与
解吸速率相等[5鄄6, 27]。 由 Langmuir 拟合方程得到的槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+的最大吸附量 qm分别为
17郾 40 mg / g和 8. 91 mg / g (表 1),与从实验获得的槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+的最大吸附量 17. 12 mg / g 和
8. 75 mg / g基本吻合。 Langmuir模型常数 KL是金属离子与吸附剂结合稳定性的量度,KL越大,表明两者结合
稳定性越强。 由表 1 中数据可知,Cd2+与两种吸附剂结合的稳定性木蹄层孔菌略大于槐栓菌。
Ce
C e/q e lnq e
lnCe-1 0 1 2 3 4 50 50 100 150 200
3.2
2.8
2.4
2.0
1.6
1.2
30
25
20
15
10
5
0
A B
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
图 6摇 Cd2+生物吸附的吸附平衡模型线性拟合
Fig. 6摇 Linear fitting of isotherms for Cd2+ biosorption
A: Langmuir isotherm; B: Freundlich isotherm
表 1摇 Cd2+生物吸附的吸附平衡方程和参数(pH=6,吸附剂用量=2 g / L,吸附时间=3 h)
Table 1摇 Isotherm equations and parameters for Cd2+ biosorption (pH=6,biosorbent dosage=2 g / L, contact time=3h)
生物吸附剂
Biosorbent
Langmuir等温模型 Langmuir isotherm
方程式 Equation qm KL R2
Freundlich等温模型 Freundlich isotherm
方程式 Equation n KF R2
槐栓菌
Trametes robiniophila y=0. 0575x+0. 3462 17. 4027 0. 1660 0. 9987 y=0. 2224x+1. 766 4. 4959 5. 8474 0. 9545
木蹄层孔菌
Fomes fomentarius y=0. 1123x+0. 6318 8. 9081 0. 1777 0. 9989 y=0. 1204x+1. 5454 8. 3041 4. 6898 0. 9380
2. 6摇 动力学模型
对两种大型真菌吸附剂吸附 Cd2+的实验数据进行准一阶和准二阶动力学模型线性拟合(图 7),获得的线
性方程及参数列于表 2。 槐栓菌和木蹄层孔菌吸附 Cd2+的准二阶动力学模型线性拟合相关系数达 0. 999,远
大于准一阶动力学模型线性拟合的 R2值;由拟合方程获得的槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+的理论平衡吸附量
4. 83 mg / g和 4. 64 mg / g,与实验获得的平均平衡吸附量 4. 85 mg / g 和 4. 62 mg / g非常吻合。 说明这两种吸附
剂对 Cd2+的生物吸附过程均符合准二阶动力学模型。 即 Cd2+与两个吸附位点结合,吸附过程由物理扩散过
程及化学吸附过程两部分组成[5, 30, 32]。 由拟合方程获得槐栓菌的 K2为 0. 47,远大于木蹄层孔菌(K2 =0郾 07),
说明槐栓菌对 Cd2+的吸附速率远大于木蹄层孔菌,这也与实验结果一致。
2616 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
A B
lg(q e
- q t
)
t/q t
时间 Time/min 时间 Time/min
1
0
-1
-2
-3
-4
80
70
60
50
40
30
20
10
00 60 120 180 240 300 3600 60 120 180 240 300 360
图 7摇 Cd2+生物吸附的动力学模型线性拟合
Fig. 7摇 Linear fitting of kinetic models for Cd2+ biosorption
A: First鄄order kinetic model; B: Second鄄order kinetic model
表 2摇 Cd2+生物吸附的动力学方程和参数
Table 2摇 Kinetic equations and parameters for Cd2+ biosorption
生物吸附剂
Biosorbent
准一阶动力学模型 First鄄order kinetic model
方程式 Equation K1 qe R2
准二阶动力学模型 Second鄄order kinetic model
方程式 Equation K2 qe R2
槐栓菌
Trametes robiniophila y=-0. 0054x-2. 1698 0. 0054 0. 1142 0. 7009 y=0. 207x + 0. 0907 0. 4724 4. 8309 0. 9999
木蹄层孔菌
Fomes fomentarius y=-0. 0109x-0. 7193 0. 0109 0. 4871 0. 7139 y=0. 2154x + 0. 6376 0. 0728 4. 6425 0. 9998
摇 摇 初始浓度=10 mg / L,pH=6,吸附剂用量=2 g / L
2. 7摇 离子交换模型
应用离子交换模型线性拟合槐栓菌和木蹄层孔菌吸附 Cd2+的反应前 25 min 的数据,获得的相关系数 R2
值分别为 0. 9873 和 0. 9194,说明离子交换模型能较好的拟合两种大型真菌子实体对 Cd2+的吸附过程,由此
推断,两种大型真菌子实体吸附 Cd2+的化学机制可能为离子交换反应。
时间 Time/min
ln(1
-

q t/q e)
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
5 10 15 20 25
槐栓菌Trametes robiniophila
木蹄层孔菌Fomes fomentarius
图 8摇 Cd2+生物吸附的离子交换模型线性拟合
Fig. 8摇 Linear fitting of ion鄄exchange model for Cd2+ biosorption
3摇 讨论
随吸附剂用量的增加,吸附剂的总表面积及其上面
的官能团也增加,因此去除率随之增加;但如果吸附剂
浓度过大,吸附剂会在其外围形成屏蔽效应,阻止金属
离子与吸附位点的结合,同时静电效应和基团之间的斥
力也阻止吸附剂对金属离子的吸收[33],因此当吸附剂
用量达到某一值时,去除率趋于稳定状态,此后再继续
增加吸附剂用量对吸附去除率没有明显作用。 对 10
mg / L的 Cd2+溶液,槐栓菌和木蹄层孔菌的用量均为 2
g / L时达到吸附平衡,平衡时的最大去除率分别为 98%
和 94% 。
pH值不仅影响细胞表面吸附基团的带电性,也影
响金属离子的水化性,从而影响金属离子的吸附。 当
pH值过低时,溶液中存在大量的 H+和 H3O+,它们会与 Cd2+竞争吸附剂表面的结合位点;另外低 pH使吸附剂
表面质子化,使得静电吸引力减弱,静电斥力增加,影响了两种大型真菌吸附剂对 Cd2+的吸附。 随着 pH的升
高,尤其当 pH超过细胞表面的等电点时,吸附体系中的 H+和 H3O+大量减少,竞争性吸附作用减弱;同时,吸
附剂表面负电荷增多,降低了表面活性基团与水溶液中 Cd2+的电荷排斥力,从而促进了 Cd2+的吸附[34],直至
3616摇 20 期 摇 摇 摇 李维焕摇 等:两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 摇
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pH =6 时,吸附剂对 Cd2+的吸附率达最大值。 当 pH>6 时,溶液中的 Cd2+发生水解反应,形成可溶性 Cd(OH) 2
和 H+,可溶性 Cd(OH) 2会与 Cd2+竞争吸附位点,而可溶性 Cd(OH) 2离子半径大,占据的有效吸附面积较 Cd2+
大,从而降低了 Cd的吸附效率;可溶性 Cd(OH) 2和 H+的形成也使反应后溶液 pH降低[5, 10]。
研究发现,当初始 pH 值为 2—6(槐栓菌)或 5. 5(木蹄层孔菌)时,反应后溶液 pH 值升高。 这与毛木耳
子实体对 Cd2+、Cu2+、Zn2+吸附的情况一致[5],当初始 pH 值为 2—5 时,反应后溶液 pH 值升高。 但 Ho[35]和
Ofomaja等[36]认为以离子交换反应作为化学反应机理的生物吸附过程,反应后溶液 pH值出现下降,因为氢离
子起离子交换的作用,生物吸附材料上的氢离子被释放出来,与水中重金属离子发生离子交换。 虽然离子交
换模型的拟合说明槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+及毛木耳子实体对 Cd2+、Cu2+、Zn2+的吸附以离子交换反应为
主,但反应后溶液 pH值有升高,可能是因为吸附过程中氢离子仅起着竞争吸附作用,这与不同的吸附材料
有关[5]。
吸附时间是影响吸附的重要因素。 在吸附的早期阶段,吸附剂表面大量可用的活性吸附位点导致 Cd2+
的去除率迅速增加,反应速度很快;随着反应的进行,活性吸附位点不断被 Cd2+占据,反应速度逐渐下降,直
至达到吸附平衡[5鄄6, 10, 17]。 动力学模型线性拟合结果表明,槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+的吸附符合准二阶动
力学模型。
随初始金属离子浓度的增加,溶液中可用于吸附的金属离子增加;而且,随金属离子浓度的增加,帮助克
服金属离子在水相和固相之间的质量转移阻力的驱动力增加,从而增加了金属离子和吸附剂之间的碰撞机
率,最终导致金属离子平衡吸附量的增加[6, 37]。 对实验数据进行等温吸附平衡模型拟合发现 Langmuir 模型
能更好地描述这两种吸附剂对 Cd2+的生物吸附过程,Langmuir 拟合方程得到的槐栓菌和木蹄层孔菌对 Cd2+
的最大吸附量 qm分别为 17. 40 mg / g和 8. 91 mg / g。 与其他生物相比,相对较高(表 3)。
表 3摇 不同生物吸附剂 Cd2+吸附能力的比较
Table 3摇 The biosorption capacity of Cd2+ in comparison with other biosorbents
生物吸附剂
Biosorbent
Cd2+吸附量 / (mg / g)
Biosorption capacity of Cd2+
溶液 pH
pH
Cd2+浓度 / (mg / L)
Cd2+ concentration
参考文献
References
槐栓菌 Trametes robiniophila 17. 40 6 10—250 This study
木蹄层孔菌 Fomes fomentarius 8. 91 6 10—250 This study
木瓜树 papaya wood 17. 22 5 5—500 [38]
黑曲霉 Aspergillus niger 4. 38 6 [39]
仙菜 Ceramium virgatum 39. 7 5 10—400 [40]
鲁西(氏)毛霉菌 Mucor rouxii 8. 36 5 [41]
黄孢原毛平革菌 Phanerochaete chrysosporium 27. 79 6 5—500 [42]
酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 8. 17 7. 2 8—30 [43]
综上所述,槐栓菌和木蹄层孔菌是较理想的重金属 Cd2+生物吸附剂。 这两种大型真菌资源丰富,可考虑
实际应用处理含重金属 Cd2+的废水,以防止污染环境。
References:
[ 1 ]摇 Yu M G, Chen Y X. Biosorption of heavy metals from solution by tea waste: A review. Chinese Journal of Applied Ecology, 2010, 21 (2):
505鄄513.
[ 2 ] 摇 Wang L Q, Luo L, Ma Y B, Wei D P, Hua L. In situimmobilization remediation of heavy metals鄄contaminated soils: A review. Chinese Journal of
Applied Ecology, 2009, 20(5): 1214鄄1222.
[ 3 ] 摇 Li W H, Yu L L, Cheng X H, Chen J D, Dong H X, Bau T. Growth tolerance and accumulation characteristics of the mycelia of two macrofungi
species to heavy metals. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(5): 1240鄄1248.
[ 4 ] 摇 Volesky B. Detoxification of metal鄄bearing effluents: biosorption for the next century. Hydrometallurgy, 2001, 59 (2 / 3): 203鄄216.
[ 5 ] 摇 Jiang X Y, Huang H W, Cao L X, Zhang R D. Kinetics and equilibrium of biosorption of Cd2+, Cu2+, Pb2+, Zn2+ by macrofungus (Auricularia
4616 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
polytricha) biomass. Acta Scientiae Circumstantiae, 2010, 30(7): 1431鄄1438.
[ 6 ] 摇 Vimala R, Das N. Biosorption of cadmium (域) and lead (域) from aqueous solutions using mushrooms: A comparative study. Journal of
Hazardous Materials, 2009, 168(1): 376鄄382.
[ 7 ] 摇 Vijayaraghavan K, Yun Y S. Bacterial biosorbents and biosorption. Biotechnology Advances, 2008, 26(3): 266鄄291.
[ 8 ] 摇 Wang J L, Chen C, Biosorbents for heavy metals removal and their future. Biotechnology Advances, 2009, 27(2): 195鄄226.
[ 9 ] 摇 Sud D, Mahajan G, Kaur M P. Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions a
review. Bioresource Technology, 2008, 99(14): 6017鄄6027.
[10] 摇 Sar覦 A, Tuzen M. Kinetic and equilibrium studies of biosorption of Pb (域) and Cd (域) from aqueous solution by macrofungus ( Amanita
rubescens) biomass. Journal of Hazardous Materials, 2009, 164(2 / 3): 1004鄄1011.
[11] 摇 An X L, Zhou Q X. Bioaccumulation of heavy metals in macrofungi and its application in ecological remediation. Chinese Journal of Applied
Ecology, 2007, 18(8): 1897鄄1902.
[12] 摇 Hawksworth D L. The fungal dimension of biodiversity: magnitude, significance, and conservation. Mycological Research, 1991, 95 ( 6 ):
641鄄655.
[13] 摇 Zulfadhly Z, Mashitah M D, Bhatia S. Heavy metals removal in fixed鄄bed column by the macro fungus Pycnoporus sanguineus. Environmental
Pollution, 2001, 112(3): 463鄄470.
[14] 摇 Pan X L, Wang J L, Zhang D Y. Biosorption of Pb(域) by Pleurotus ostreatus immobilized in alginate gel. Process Biochemistry, 2005, 40:
2799鄄2803.
[15] 摇 Melgar M J, Alonso J, Garc侏a M A. Removal of toxic metals from aqueous solutions by fungal biomass of Agaricus macrosporus. Science of the Total
Environment, 2007, 385(1 / 3): 12鄄19.
[16] 摇 Sar覦 A, Tuzen M. Biosorption of As(芋) and As(吁) from aqueous solution by macrofungus ( Inonotus hispidus) biomass: Equilibrium and kinetic
studies. Journal of Hazardous Materials, 2009, 164(2 / 3): 1372鄄1378.
[17] 摇 Anayurt R A, Sari A, Tuzen M. Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies on biosorption of Pb(域) and Cd(域) from aqueous solution by
macrofungus (Lactarius scrobiculatus) biomass. Chemical Engineering Journal, 2009, 151(1 / 3): 255鄄261.
[18] 摇 Ertugay N, Bayhan Y K. Biosorption of Cr (遇) from aqueous solutions by biomass of Agaricus bisporus. Journal of Hazardous Materials, 2008,
154(1 / 3): 432鄄439.
[19] 摇 Das D, Das N, Mathew L. Kinetics, equilibrium and thermodynamic studies on biosorption of Ag(峪) from aqueous solution by macrofungus
Pleurotus platypus. Journal of Hazardous Materials, 2010, 184(1 / 3): 765鄄774.
[20] 摇 Pan R, Cao L X, Huang H W, Zhang R D, Mo Y. Biosorption of Cd, Cu, Pb, and Zn from aqueous solutions by the fruiting bodies of jelly fungi
(Tremella fuciformis and Auricularia polytricha) . Applied Microbiology and Biotechnology, 2010, 88(4): 997鄄1005.
[21] 摇 Mo Y, Pan R, Huang H W, Cao L X, Zhang R D. Biosorption of Cd(域), Cu(域), Pb(域) and Zn(域) in aqueous solutions by fruiting bodies
of macrofungi (Auricularia polytricha and Tremella fuciformis) . Environmental Science, 2010, 31(7): 1566鄄1574.
[22] 摇 Chen G Q, Zeng G M, Tu X, Niu C G, Huang G H, Jiang W. Application of a by鄄product of Lentinus edodes to the bioremediation of chromate
contaminated water. Journal of Hazardous Materials, 2006, 135(1 / 3): 249鄄255.
[23] 摇 Chen G Q, Zeng G M, Tang L, Du C Y, Jiang X Y, Huang G H, Liu H L, Shen G L. Cadmium removal from simulated wastewater to biomass
byproduct of Lentinus edodes. Bioresource Technology, 2008, 99(15): 7034鄄7040.
[24] 摇 Bayramog姚 lu G, Arica M Y. Removal of heavy mercury(域), cadmium(域) and zinc(域) metal ions by live and heat inactivated Lentinus edodes
pellets. Chemical Engineering Journal, 2008, 143(1 / 3): 133鄄140.
[25] 摇 Gao T Y, Zhang D, Yin Y G, Zhang Y. Study on biosorption of Cd2+ by means of testing flammulina velutipes. Journal of Safety and Environment,
2007, 7(5): 20鄄23.
[26] 摇 Mao X L. Economic Fungi of China. Beijing: Science Press, 1998: 1鄄624.
[27] 摇 Langmuir I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. Journal of the American Chemical Society, 1918, 40(9):
1361鄄1403.
[28] 摇 Freundlich H M F. 譈ber die adsorption in l觟sungen. Zeitschrift f俟r Physikalische Chemie (Leipzig), 1906, 57A: 385鄄470.
[29] 摇 Lagergren S. Zur theorie der sogenannten adsorption geloster st觟ffe. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens. Handlingar, 1898, 24(4):1鄄39.
[30] 摇 Ho Y S, McKay G. Pseudo鄄second order model for sorption processes. Process Biochemistry, 1999, 34(5): 451鄄465.
[31] 摇 Boyd G. E, Adamson A W, Myers Jr L S. The exchange adsorption of ions from aqueous solutions by organic zeolites. 域. Kinetics. Journal of the
American Chemical Society, 1947, 69 (11): 2836鄄2848.
[32] 摇 Cheung C W, Porter J F, Mckay G. Sorption kinetic analysis for the removal of cadmium ions from effluents using bone char. Water Research,
2001, 35(3): 605鄄612.
5616摇 20 期 摇 摇 摇 李维焕摇 等:两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 摇
http: / / www. ecologica. cn
[33]摇 Ledin M. Accumulation of metals by microorganisms鄄processes and importance for soil systems. Earth鄄Science Reviews, 2000, 51(1 / 4): 1鄄31.
[34] 摇 Yu L L. Research on heavy metal tolerance and biosorption of some edible mushrooms. Jilin: Jilin Agriculture University, 2010.
[35] 摇 Ho Y S. Effect of pH on lead removal from water using tree fern as the sorbent. Bioresource Technology, 2005, 96(11): 1292鄄1296.
[36] 摇 Ofomaja A E, Ho Y S. Effect of pH on cadmium biosorption by coconut copra meal. Journal of Hazardous Materials, 2007, 39(2): 356鄄362.
[37] 摇 Tewari N, Vasudevan P, Guha B K. Study on biosorption of Cr (遇) by Mucor hiemalis. Biochemical Engineering Journal, 2005, 23 (2):
185鄄192.
[38] 摇 Saeed A, Akhter M W, Iqbal M. Removal and recovery of heavy metals from aqueous solution using papaya wood as a new biosorbent. Separation
and Purification Technology, 2005, 45(1): 25鄄31.
[39] 摇 Kapoor A, Viraraghavan T, Cullimore D R. Removal of heavy metals using the fungus Aspergillus niger. Bioresource Technology, 1999, 70(1):
95鄄104.
[40] 摇 Sari A, Tuzen M. Biosorption of cadmium (域) from aqueous solution by red algae ( Ceramium virgatum): equilibrium, kinetic and
thermodynamic studies. Journal of Hazardous Materials, 2008, 157(2 / 3): 448鄄454.
[41] 摇 Yan G, Viraraghavan T. Heavy鄄metal removal from aqueous solution by fungus Mucor rouxii. Water Research, 2003, 37(18): 4486鄄4496.
[42] 摇 Say R, Denizli A, Arica M Y. Biosorption of cadmium (域), lead (域) and copper (域) with the filamentous fungus Phanerochaete
chrysosporium. Bioresource Technology, 2001, 76(1): 67鄄70.
[43] 摇 Ghorbani F, Younesi H, Ghasempouri S M, Zinatizadeh A A, Amini M, Daneshi A. Application of response surface methodology for optimization
of cadmium biosorption in a aqueous solution by Saccharomyces cerevisiae. Chemical Engineering Journal, 2008, 145(2): 267鄄275.
参考文献:
[ 1 ]摇 于明革, 陈英旭. 茶废弃物对溶液中重金属的生物吸附研究进展. 应用生态学报, 2010, 21(2): 505鄄513.
[ 2 ] 摇 王立群, 罗磊, 马义兵, 韦东普, 华珞. 重金属污染土壤原位钝化修复研究进展. 应用生态学报, 2009, 20(5): 1214鄄1222.
[ 3 ] 摇 李维焕, 于兰兰, 程显好, 陈敬丹, 董洪新, 图力古尔. 两种大型真菌菌丝体对重金属的耐受和富集特性. 生态学报, 2011, 31(5):
1240鄄1248.
[ 5 ] 摇 蒋新宇, 黄海伟, 曹理想, 张仁铎. 毛木耳对 Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+生物吸附的动力学和吸附平衡研究. 环境科学学报, 2010, 30(7):
1431鄄1438.
[11] 摇 安鑫龙, 周启星. 大型真菌对重金属的生物富集作用及生态修复. 应用生态学报, 2007, 18(8): 1897鄄 1902.
[20] 摇 莫瑜, 潘蓉, 黄海伟, 曹理想, 张仁铎. 毛木耳和白木耳子实体对 Cd(域)、Cu(域)、Pb(域)和 Zn(域)的吸附特性研究. 环境科学,
2010, 31(7): 1566鄄1574.
[24] 摇 高庭艳, 张丹, 殷义高, 张毅. 金针菇菌柄非食用部分对镉的生物吸附. 安全与环境学报, 2007, 7(5): 20鄄23.
[26] 摇 卯晓岚. 中国经济真菌. 北京: 科学出版社, 1998: 1鄄624.
[34] 摇 于兰兰. 几种食用菌对重金属的耐受及吸附特性研究. 吉林:吉林农业大学,2010.
6616 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 20 October,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Community structure and diversity of macrobenthos in the intertidal zones of Yangshan Port
WANG Baoqiang, XUE Junzeng, ZHUANG Hua, et al (5865)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Variation characteristics of macrobenthic communities structure in tianjin coastal region in summer
FENG Jianfeng, WANG Xiuming, MENG Weiqing, et al (5875)
……………………………………
…………………………………………………………………
Analysis of habitat connectivity of the Yunnan snub鄄nosed monkeys (Rhinopithecus bieti) using landscape genetics
XUE Yadong, LI Li, LI Diqiang, WU Gongsheng, et al (5886)
…………………
…………………………………………………………………
Study on the spatial pattern of wetland bird richness and hotspots in Sanjiang Plain LIU Jiping, L譈 Xianguo (5894)…………………
Dynamic analysis of coastal region cultivated land landscape ecological security and its driving factors in Jiangsu
WANG Qian,JIN Xiaobin, ZHOU Yinkang (5903)
……………………
…………………………………………………………………………………
Landscape pattern gradient on tree canopy in the central city of Guangzhou, China
ZHU Yaojun, WANG Cheng,JIA Baoquan, et al (5910)
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Research on dynamic changes of landscape structure and land use eco鄄security:a case study of Jiansanjiang land reclamation area
LIN Jia, SONG Ge, SONG Siming (5918)
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Shangri鄄La county ecological land use planning based on landscape security pattern
LI Hui, YI Na, YAO Wenjing, WANG Siqi, et al (5928)
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Changes of paddy field landscape and its influence factors in a typical town of south Jiangsu Province
ZHOU Rui, HU Yuanman, SU Hailong, et al (5937)
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Species composition and succession of swamp vegetation along grazing gradients in the Zoige Plateau, China
HAN Dayong, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5946)
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Characteristics and influence factors of the swamp degradation under the stress of grazing in the Zoige Plateau
LI Ke, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5956)
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Variation of organic pollution in the last twenty years in the Qinzhou bay and its potential ecological impacts LAN Wenlu (5970)……
Response of radial growth Chinese pine (Pinus tabulaeformis) to climate factors in Wanxian Mountain of He忆nan Province
PENG Jianfeng, YANG Airong,TIAN Qinhua (5977)
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Vegetation and species diversity change analysis in 50 years in Tashan Mountain, Shandong Province, China
GAO Yuan, CHEN Yufeng, DONG Heng,et al (5984)
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Effect of urban heat island on plant growth and adaptability of leaf morphology constitute WANG Yating, FAN Lianlian (5992)……
Effects of shading on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of the endangered plant
Thuja sutchuenensis LIU Jianfeng, YANG Wenjuan, JIANG Zeping, et al (5999)………………………………………………
Effects of shading on growth and quality of triennial Clematis manshurica Rupr.
HAN Zhongming, ZHAO Shujie, LIU Cuijing, et al (6005)
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Allelopathic effect of extracts from Artemisia sacrorum leaf and stem on four dominant plants of enclosed grassland on Yunwu
Mountain WANG Hui, XIE Yongsheng, YANG Yali, et al (6013)………………………………………………………………
Effects of soil base cation composition on plant distribution and diversity in coastal wetlands of Hangzhou Bay, East China
WU Tonggui, WU Ming, YU Mukui, et al (6022)
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Species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi of Stipa L. in alpine grassland in northern Tibet in China
CAI Xiaobu,PENG Yuelin,YANG Minna,et al (6029)
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Water consumption and annual variation of transpiration in mature Acacia mangium Plantation
ZHAO Ping, ZOU Lvliu, RAO Xingquan, et al (6038)
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Foliar phenotypic plasticity of a warm鄄temperate shrub, Vitex negundo var. heterophylla, to different light environments in the
field DU Ning, ZHANG Xiuru, WANG Wei, et al (6049)………………………………………………………………………
An case study on vegetation stability in sandy desertification land: determination and comparison of the resilience among communities
after a short period of extremely aridity disturbanc ZHANG Jiyi, ZHAO Halin (6060)……………………………………………
Response of soil quality indicators to comprehensive amelioration measures in coastal salt鄄affected land
SHAN Qihua, ZHANG Jianfeng, RUAN Weijian, et al (6072)
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Fine鄄scale spatial associations of Stipa krylovii and Stellera chamaejasme population in alpine degraded grassland
ZHAO Chengzhang, REN Heng (6080)
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The response of community鄄weighted mean plant functional traits to environmental gradients in Yanhe river catchment
GONG Shihui, WEN Zhongming, SHI Yu (6088)
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Ozone stress increases lodging risk of rice cultivar Liangyoupeijiu: a FACE study
WANG Yunxia, WANG Xiaoying, YANG Lianxin, et al (6098)
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Effect of sugarcane / / soybean intercropping and reduced nitrogen rates on sugarcane yield, plant and soil nitrogen
YANG Wenting, LI Zhixian, SHU Lei, et al (6108)
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Effect of wetting duration on nitrogen fixation of biological soil crusts in Shapotou, Northern China
ZHANG Peng, LI Xinrong, HU Yigang, et al (6116)
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Effects of zinc on the fruits忆 quality of two eggplant varieties WANG Xiaojing, WANG Huimin, WANG Fei, et al (6125)…………
Rapid light鄄response curves of PS域chlorophyll fluorescence parameters in leaves of Salix leucopithecia subjected to cadmium鄄ion
stress QIAN Yongqiang, ZHOU Xiaoxing, HAN Lei, et al (6134)………………………………………………………………
Physiological Response of Mirabilis jalapa Linn. to Lead Stress by FTIR Spectroscopy
XUE Shengguo, ZHU Feng, YE Sheng, et al (6143)
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Physiological response of Zoysia japonica to Cd2+ LIU Junxiang, SUN Zhenyuan, JU Guansheng, et al (6149)………………………
Biosorption of Cd2+using the fruiting bodies of two macrofungi LI Weihuan, MENG Kai, LI Junfei, et al (6157)……………………
Factors regulating recruitment of Microcystis from the sediments of the eutrophic Shanzai Reservoir
SU Yuping,LIN Hui, ZHONG Houzhang,et al (6167)
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A new type of insect trap and its trapping effect on Cyrtotrachelus buqueti
YANG Yaojun, LIU Chao, WANG Shufang, et al (6174)
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Photoperiod influences diapause induction of Oriental Fruit Moth(Lepidoptera: Tortricidae)
HE Chao,MENG Quanke,HUA Lei,et al (6180)
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Influence of edge effects on arthropods communities in agroforestry ecological systems
WANG Yang, WANG Gang, DU Yingqi,et al (6186)
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Dynamics of land use and its ecosystem services in China忆s megacities CHENG Lin, LI Feng, DENG Huafeng (6194)………………
Comprehensive assessment of urban ecological risks: the case of Huaibei City
CHANG Hsiaofei,WANG Rusong, LI Zhengguo, et al (6204)
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The dynamics of surface heat status of Tangshan City in 1993—2009 JIA Baoquan, QIU Erfa,CAI Chunju (6215)…………………
A projection鄄pursuit based model for evaluating the resource鄄saving and environment鄄friendly society and its application to a case
in Wuhan WANG Qianqian, ZHOU Jingxuan, LI Xiangmei, et al (6224)………………………………………………………
Research on ecological barrier to Chang鄄Zhu鄄Tan metropolitan area XIA Benan, WANG Fusheng, HOU Fangzhou (6231)…………
Optimization of urban land structure based on ecological green equivalent: a case study in Ningguo City, China
ZHAO Dan, LI Feng, WANG Rusong (6242)
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Dynamic ecological footprint simulation and prediction based on ARIMA Model: a case study of Gansu Province, China
ZHANG Bo,LIU Xiuli (6251)
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Review and Monograph
A prospect for study on isolated wetland TIAN Xuezhi, LIU Jiping (6261)……………………………………………………………
Dinoflagellate heterotrophy SUN Jun, GUO Shujin (6270)………………………………………………………………………………
Research progress of microbial agents in ecological engineering WEN Ya,ZHAO Guozhu,ZHOU Chuanbin,et al (6287)……………
The progress of ecological civilization construction and its indicator system in China
BAI Yang, HUANG Yuchi, WANG Min, et al (6295)
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2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 20 期摇 (2011 年 10 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 20摇 2011
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