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铀矿开采及选冶过程中产生的废水是造成水环境铀污染的主要来源。溶解态的六价铀(U(VI))随着水流的迁移而在水体中聚集，这对环境造成极大的危害。此外，水体中的铀可以通过食物链循环而进入到人体，对人体肾脏造成损伤而威胁人类身体健康。有研究表明，生物吸附法是治理铀污染水体的有效的方法之一，而微生物可以作为安全有效的生物吸附剂使用。在本研究中，采用海藻酸钙包埋黑曲霉粉末的方法制备固定化黑曲霉微球。通过静态批次实验，研究溶液pH值、反应时间、初始铀浓度以及生物投加量对固定化黑曲霉微球吸附铀的影响。通过实验数据拟合Langmuir、Freundlich和Redlich-Peterson等温吸附模型来分析固定化黑曲霉微球对铀的吸附平衡。在30℃获得微球吸附铀的实验数据拟合Lagergren准一级动力学、准二级动力学和颗粒内扩散方程分析铀的吸附行为。热力学参数包括吉布斯自由能变化ΔG~o、熵变ΔS~o和焓变ΔH~o则通过ln Kd对温度倒数1/T作图并直线拟合并由直线的斜率及截距计算获得。采用电镜扫描联用能谱分析技术观察检测固定化黑曲霉微球表面吸附铀前后的形态及成分变化。研究结果表明，采用海藻酸钙固定化技术可以明显提高吸附剂对铀的吸附容量。溶液pH值对固定化黑曲霉微球吸附铀过程影响较大，其最佳的pH值为5.0，并且吸附反应在9h达到平衡。微球对铀的吸附平衡数据符合Langmuir等温吸附模型，在30℃条件下对铀的最大吸附容量为649.4mg/g。微球对铀的吸附行为符合准二级动力学和颗粒内扩散模型，其对铀的吸附过程同时受到质量传递、活性位点吸附以及微球内部扩散影响。通过分析不同温度下的铀吸附实验数据计算获得了吸附反应过程中的ΔH~o (26.45kJ/mol)、ΔS~o (0.167kJ/mol K)及ΔG~o，结果表明微球对铀的吸附反应自发进行，为吸热反应。电镜扫描联用能谱分析表明固定化黑曲霉微球对铀具有强的吸附能力。硝酸或者盐酸可以有效地解析固定化黑曲霉微球吸附的铀。综上所述，固定化黑曲霉微球可以作为一种有效的吸附剂来去除并回收水溶液中的铀(U(VI))。