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近几十年来，水体发生了严重的重金属污染，不仅破坏了生态环境，更损害了人类的健康。颤藻作为一种水华蓝藻，生命力和抗逆性极强，在重金属污染水体生物修复中极具应用潜力。然而目前多以游离和凝胶包埋固定化颤藻作为吸附剂，普遍存在着难以固液分离、化学稳定性差、传质阻力大和机械强度低的问题。丝瓜络天然无毒、储量丰富、成本较低、不存在上述载体的缺点。本文旨在研究丝瓜络固定化颤藻的制备方法及其对Pb2+的吸附性能、吸附机理和再生能力，实验结果如下：
（1）固定化颤藻的生物量与接种量、pH和温度有关。在接种量15%、pH7.0、30℃或35℃和搅拌速度≤100r·min-1条件下培养24天制备的丝瓜络固定化颤藻的生物量为17.55mg或17.52mg，附着率≥98.82%，具有最大的生物量和附着率。
（2）pH、Pb2+浓度、吸附时间和共存阳离子分别对高压蒸汽灭活游离颤藻（Autoclaving Inactived Free Oscillatoria lutea,AIFOL）和高压蒸汽灭活固定化颤藻（Autoclaving Inactived Immobilized Oscillatoria lutea,AIIOL）、加热灭活游离颤藻（Heated Inactived Free Oscillatoria lutea,HIFOL）和加热灭活固定化颤藻（Heated Inactived Immobilized Oscillatoria lutea,HIIOL）、冷冻干燥游离颤藻（Freeze Drying Free Oscillatoria lutea,FDFOL）和冷冻干燥固定化颤藻（Freeze Drying Immobilized Oscillatoria lutea,FDIOL）吸附量的影响趋势相同，即：随着pH增加，吸附量先增加后减少，pH5时吸附量达到最大；随着Pb2+浓度增加，吸附量先增加后达到饱和，但平衡吸附浓度不同，分别为40mg·L-1、40mg·L-1、90mg·L-1、80mg·L-1、80mg·L-1和90mg·L-1；随着吸附时间的增加，吸附量逐渐增加达到饱和，但平衡吸附时间不同，分别为60min、120min、90min、120min、90min、90min；K+、Na+、Ca2+和Mg2+低浓度影响较低，高浓度抑制量较高，抑制顺序为：Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+；冷冻干燥（FDF）、冷冻干燥固定化（FDI）、高压蒸汽（AIF）、高压蒸汽固定化（AII）、加热（HIF）和加热固定化（HII）处理方式的吸附量分别为139.27mg·g-1、165.44mg·g-1、76.25mg·g-1、85.27mg·g-1、115.67mg·g-1和104.52mg·g-1，FDIOL是吸附量最高的吸附剂
（3）AIFOL、AIIOL、HIFOL、HIIOL、FDFOL和FDIOL的吸附过程更符合二级动力学模型，化学吸附是主要限速步骤；AIFOL、AIIOL和HIIOL对Pb2+的吸附过程更符合Langmuir模型；Freundlich模型更符合HIFOL吸附过程；Langmuir模型和Freundlich模型对FDFOL和FDIOL的拟合效果相差不大，同时存在着单分子层的化学吸附和多分子层的物理吸附。
（4）通过EDS和FTIR分析表明藻吸附Pb2+后，其K、Na、Mg和Ca元素含量降低，发生了离子交换，涉及的基团为氨基、羧基、酯基、羰基、酰胺基和羟基；Pb2+浓度增加会增加K+、Na+、Mg2+、Ca2+和H+释放量，H+在离子交换作用中的贡献为负值，Ra/r分别为1.99、2.67、2.49、2.53和2.56，离子交换作用所占比例为50.25%、37.45%、40.16%、39.52%和39.06%；氨基和羧基是主要作用官能团，发生了络合作用和静电引力吸附。
（5）H2O能解吸少量Pb2+，说明物理吸附作用在整个吸附过程所占比例很小；随着EDTA浓度增加，解吸率逐渐达到最大，0.10mol·L-1EDTA对Pb2+解吸率最大；循环4次后吸附量为76.64mg·g-1，比大部分吸附剂的吸附量高。
本研究确定了丝瓜络固定化颤藻的制备方法，筛选出一种吸附量高、再生能力强的冷冻干燥固定化颤藻吸附剂，并阐明了其吸附机理，为颤藻去除重金属的工业化应用提供了一种备选吸附剂和相关体系的研究提供了理论参考。
（1）固定化颤藻的生物量与接种量、pH和温度有关。在接种量15%、pH7.0、30℃或35℃和搅拌速度≤100r·min-1条件下培养24天制备的丝瓜络固定化颤藻的生物量为17.55mg或17.52mg，附着率≥98.82%，具有最大的生物量和附着率。
（2）pH、Pb2+浓度、吸附时间和共存阳离子分别对高压蒸汽灭活游离颤藻（Autoclaving Inactived Free Oscillatoria lutea,AIFOL）和高压蒸汽灭活固定化颤藻（Autoclaving Inactived Immobilized Oscillatoria lutea,AIIOL）、加热灭活游离颤藻（Heated Inactived Free Oscillatoria lutea,HIFOL）和加热灭活固定化颤藻（Heated Inactived Immobilized Oscillatoria lutea,HIIOL）、冷冻干燥游离颤藻（Freeze Drying Free Oscillatoria lutea,FDFOL）和冷冻干燥固定化颤藻（Freeze Drying Immobilized Oscillatoria lutea,FDIOL）吸附量的影响趋势相同，即：随着pH增加，吸附量先增加后减少，pH5时吸附量达到最大；随着Pb2+浓度增加，吸附量先增加后达到饱和，但平衡吸附浓度不同，分别为40mg·L-1、40mg·L-1、90mg·L-1、80mg·L-1、80mg·L-1和90mg·L-1；随着吸附时间的增加，吸附量逐渐增加达到饱和，但平衡吸附时间不同，分别为60min、120min、90min、120min、90min、90min；K+、Na+、Ca2+和Mg2+低浓度影响较低，高浓度抑制量较高，抑制顺序为：Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+；冷冻干燥（FDF）、冷冻干燥固定化（FDI）、高压蒸汽（AIF）、高压蒸汽固定化（AII）、加热（HIF）和加热固定化（HII）处理方式的吸附量分别为139.27mg·g-1、165.44mg·g-1、76.25mg·g-1、85.27mg·g-1、115.67mg·g-1和104.52mg·g-1，FDIOL是吸附量最高的吸附剂
（3）AIFOL、AIIOL、HIFOL、HIIOL、FDFOL和FDIOL的吸附过程更符合二级动力学模型，化学吸附是主要限速步骤；AIFOL、AIIOL和HIIOL对Pb2+的吸附过程更符合Langmuir模型；Freundlich模型更符合HIFOL吸附过程；Langmuir模型和Freundlich模型对FDFOL和FDIOL的拟合效果相差不大，同时存在着单分子层的化学吸附和多分子层的物理吸附。
（4）通过EDS和FTIR分析表明藻吸附Pb2+后，其K、Na、Mg和Ca元素含量降低，发生了离子交换，涉及的基团为氨基、羧基、酯基、羰基、酰胺基和羟基；Pb2+浓度增加会增加K+、Na+、Mg2+、Ca2+和H+释放量，H+在离子交换作用中的贡献为负值，Ra/r分别为1.99、2.67、2.49、2.53和2.56，离子交换作用所占比例为50.25%、37.45%、40.16%、39.52%和39.06%；氨基和羧基是主要作用官能团，发生了络合作用和静电引力吸附。
（5）H2O能解吸少量Pb2+，说明物理吸附作用在整个吸附过程所占比例很小；随着EDTA浓度增加，解吸率逐渐达到最大，0.10mol·L-1EDTA对Pb2+解吸率最大；循环4次后吸附量为76.64mg·g-1，比大部分吸附剂的吸附量高。
本研究确定了丝瓜络固定化颤藻的制备方法，筛选出一种吸附量高、再生能力强的冷冻干燥固定化颤藻吸附剂，并阐明了其吸附机理，为颤藻去除重金属的工业化应用提供了一种备选吸附剂和相关体系的研究提供了理论参考。