利用藻类吸附水体中的重金属,国内外已有广泛的研究,但相关研究多聚焦于海洋藻类,淡水微藻的研究则相对较少。此外,此类研究多集中于死亡藻体及藻粉固定化对重金属的吸附。事实上,淡水微藻资源丰富,较海洋微藻更易于培养,且与传统的物理化学方法处理重金属污染水体相比,具有成本低、污染小等优点,故本研究利用淡水微藻活藻体研究其重金属的吸附特性及机理。通过比较多种淡水微藻活体对水中重金属Cd2+的吸附能力,筛选获得对其具有较强吸附能力的葛仙米,以该藻种作为研究对象,探索淡水微藻活体对重金属的吸附特性和机理。选择六种常见的重金属Cu2+、Cd2+、Cr3+、Pb2+、Ni2+、Mn2+,检测葛仙米在不同反应体系中对六种离子的吸附能力。多种反应体系下,葛仙米对Pb2+的吸附量都最大：在25℃,离子初始浓度为10mg/L,pH=5,单一重金属离子存在条件下,葛仙米对pb2+的吸附量为25.75±2.04mg/g；六种重金属离子共存时,葛仙米对Pb2+的吸附量为15.98±1.22 mg/g;重金属初始浓度为0.5mg/L时,葛仙米对pb2+的吸附量为1.078±0.03mg/g。葛仙米对Cr3+具有较强的选择吸附性：重金属离子共存,其他阳离子存在条件下葛仙米对Cr3+的吸附量较单一重金属离子条件下分别仅减小25.83±2.97%、7.41±7.25%。考查了反应时间、重金属离子初始浓度、温度、pH值对吸附反应的影响。结果表明：反应10min时,葛仙米对Pb2+的吸附已经到到平衡；反应进行20min后,葛仙米对Cr3+的吸附达到了平衡。准二级动力学模型更适合用来描述葛仙米吸附Pb2+、Cr3+的过程。葛仙米对Pb2+、Cr3+的吸附反应为吸热反应,吸附焓变分别为41.03 kJ/mol、72.42 kJ/mol.pH值在4.5-6.5范围内,葛仙米对Pb2+的去除率保持在90%以上。pH在5-6范围内,葛仙米对Cr3+的去除率保持在85%以上。采用Langmuir和Freundlich两种吸附等温模型对葛仙米吸附Pb2+和Cr3+的反应进行拟合,发现Freundlich吸附等温模型更适合描述葛仙米对Pb2+的吸附(R2=0.9165),葛仙米吸附pb2+的反应比较容易进行(n=0.6760<2)；而葛仙米对Cr3+的吸附更适合用Langmuir吸附模型来描述(R2=0.9829),为单分子层吸附,拟合出的最大吸附容量为22.4215mg/g。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜一能谱仪(SEM-EDX)对葛仙米重金属吸附机理进行了研究。结果发现,羟基、氨基是吸附过程中起主要作用的官能团,可能与重金属离子发生了络合反应。吸附过程中重金属离子与Ca2+、Mg2+、K+等阳离子存在离子交换。本研究为采用活体藻种处理重金属废水提供了一定的理论支持。葛仙米适于在稻田中生长,故可用来治理受重金属污染的稻田。另一方面,葛仙米从古至今作为营养食品为人类所采食,通过本研究得到,当水体受到重金属污染时,其中生长的葛仙米作为食品有安全风险。