随着我国工业发展和居民生活水平的提高，水资源保护及水污染治理已成为全社会面临的迫在眉睫的问题。目前废水处理方法主要有萃取法、吸附法、膜分离技术、化学法、生物吸附法等，其中生物吸附法由于原材料来源丰富、价格低廉、吸附效果好，受到广泛的关注［1］。利用廉价的纤维素资源，将其转变成理想的吸附材料，是可持续发展的必然趋势。丝瓜络是葫芦科植物丝瓜老熟后的网状维管束，也称为植物海绵，具有独特的多孔性物理结构、亲水亲油化学结构、耐酸碱性能好等特点［2-3］。丝瓜络直接用作吸附剂，吸附容量小、选择性低，难以达到预期的效果［4］。

本文对丝瓜络碱化处理，以平衡吸附量为指标确定最优碱化处理条件［5］，将碱处理润胀后的多孔性丝瓜络纤维作为生物吸附材料，用其去除溶液中的亚甲基蓝，研究了亚甲基蓝初始浓度、吸附时间、吸附剂投放量对吸附效果的影响，为丝瓜络纤维的高值化利用提供理论依据。

1 试验部分

1.1 试验材料

丝瓜络（广东广州绿色家园有限公司）；盐酸、氢氧化钠、亚甲基蓝三水、硫酸、溴化钾（均为分析纯）、去离子。

恩格斯认为，婚姻主要形式大体上与人类发展的主要阶段相适应，比如群婚制与蒙昧时代、对偶婚制与野蛮时代、以通奸和卖淫为补充的专偶制与文明时代都互相适应。[1]随着经济发展、社会变革，人类的进步往往会体现到婚姻形式的改变中来。

1.2 试验仪器

JD型电子天平（0.001 g），THZ-82A回旋式恒温水浴震荡器，SHZ-D（III） 循环水真空泵，101-1AJ型电热恒温干燥箱，pH测试仪，721分光光度计，日本日立S-4800扫描电子显微镜。

1.3 实验方法

题名“志归”，所记辞官归里，亦以示归田之志。望着“平畴远风，绿畦如浪”的家园景色，祁彪佳亦觞亦咏，“乃此是志吾之归也，亦曰归固吾志也”[1]160。志归斋有一种平淡冲远、古拙浑厚之美，是一种典型的诗意的栖居地。这种诗意，是以陶渊明为代表的田园诗意，它以牧歌般的旋律缭绕在祁彪佳的心胸，催生着他挥之不去的“归去来”绵绵情思。

1.3.1.1 碱化处理

由图3可知，随着吸附时间的延长丝瓜络对亚甲基蓝的吸附量增大，并逐渐趋于平缓，在180 min时吸附量基本趋于平衡。本结论和毛金浩[7]以化学改性丝瓜络吸附金属离子的研究结论相似。吸附初期，由于亚甲基蓝浓度较大，因此吸附速率快，吸附量增加的也快，而吸附后期，亚甲基蓝浓度减小，吸附速率变慢，吸附量增加变慢。产生这种现象的原因可能是由于吸附开始时，溶液中的亚甲基蓝浓度较高，而丝瓜络上空闲的吸附位点也很多，这有利于对亚甲基蓝的吸附，所以吸附速率较大。随着吸附时间的增加，丝瓜络上的吸附位点逐渐被亚甲基蓝占据，再加上已吸附的亚甲基蓝产生的排斥力和空间位阻，使得丝瓜络上空闲的活性位点越来越难被亚甲基蓝离子所占据，从而导致吸附速率逐渐减慢。

将处理温度、处理时间、NaOH质量浓度作为正交实验的三个因素，每个因素取三个水平，采用L9（34）正交表设计实验，浴比1∶50，实验方案见表1。

 

表1 化学处理方案

  

水平 处理温度/℃ 处理时间/h NaOH浓度/%1 2 3 25 50 75 3 6 9 10 30 50

1.3.1.2 吸附实验

HEC-RAS是基于水文学及水力学原理的水面线计算软件，可进行河道稳定和非稳定流一维水力计算。研究区稳定流模型计算原理如式(1)，非稳定流模型计算原理如式(2)。

图2 为亚甲基蓝初始浓度对碱化丝瓜络纤维平衡吸附量的影响。可看出随着亚甲基蓝初始浓度的升高，平衡吸附量逐渐增加。当亚甲基蓝溶液的初始浓度由0.05 g/L增加到0.1 g/L时，吸附量由 11 mg/g增加到 45 mg/g，吸附量增加了309%，当初始浓度由0.1 g/L增加到0.2 g/L时，吸附量增加到67 mg/g，吸附量只增加了49%，说明随着亚甲基蓝初始浓度的增加，碱化丝瓜络吸附量增加幅度逐渐减小。这是由于亚甲基蓝初始浓度较大时，浓度梯度也较大，使得其扩散速度加快，丝瓜络纤维和亚甲基蓝间有效碰撞次数增加，有助于丝瓜络纤维吸附量增大，说明大的初始浓度有利于吸附 ［6］。

 

式中：Q e为平衡吸附量，mg/g；C0、C e分别为亚甲基蓝溶液的初始质量浓度和平衡质量浓度，g/L；V为亚甲基蓝溶液的体积，L；m为丝瓜络纤维投放量，g。

1.3.1.3 SEM分析

将处理前后丝瓜络纤维试样固定在试样台上，DM2000型表面处理机对试样表面镀金处理，用扫描电子显微镜观察其表面形态。

1.3.2 初始浓度对吸附性能的影响

未实行相关护理干预前两组血糖、血压情况对比差异无统计学意义（P＞0.05），实行相关护理干预后观察组空腹血糖、餐后2 h血糖、收缩压、舒张压明显优于对照组，两组对比差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

将最佳碱处理的丝瓜络纤维0.2 g分别放入100 mL初始质量浓度为0.05、0.08、0.10、0.12、0.15、0.20 g/L亚甲基蓝染液中，室温下振荡吸附2 h，过滤，取滤液测定亚甲基蓝溶液的平衡浓度，计算平衡吸附量。

1.3.1 最佳碱化丝瓜络吸附实验

1.3.4 吸附剂投放量对吸附性能的影响

将最佳碱处理的丝瓜络纤维0.2 g分别放入100 mL初始质量浓度为0.1 g/L亚甲基蓝溶液中，室温下振荡吸附 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5 h，过滤，取滤液测定亚甲基蓝溶液的平衡浓度，计算平衡吸附量。

1.3.3 吸附时间对吸附性能的影响

图1（a）、（b） 可看出未处理的丝瓜络纤维表面被大量胶质和灰分包覆、有细小的沟壑和细纹，大量颗粒、杂质堆积，看不到单纤维，表面较光滑。（c） 为化学处理4号丝瓜络试样的表面，由于半纤维素、果胶等胶质脱除较彻底，使得纤维内部结构暴露出来，并可观察到丝瓜络纤维表面明显的沟槽，由于化学处理比较剧烈，对丝瓜络纤维表面结构破坏较大，所以（d）显示放大1 100倍的丝瓜络表面变粗糙、凹凸不平。这些因素都使得丝瓜络纤维比表面积增大，有助于提高其对亚甲基蓝的吸附能力。

“为了解农民真实需求，从而研发针对性产品，我们首先已经对业务员提出了新的要求。”焦坤表示，未来倍丰盐湖农业科技的业务员将改变原有“传达员”的角色，都要变成“信息采集员”。不能像以往一样仅仅为农民传达订货政策和产品功能，更多地需要去收集农民在农业生产过程中遇到的问题，并进行及时反馈。公司将根据反馈数据，进行研发创新，制定解决方案。

2 结果与讨论

2.1 碱化处理

 

表2 碱化丝瓜络纤维的吸附性能

  

试样号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 极差分析平均值 极差R 5.1 5.6 24吸附量/（mg/g）37.5 33 43.5 45 35.5 32.5 27 25 31K1j K2j K3j 114 113 83 110 94 107 95 109 106

不同碱化条件下丝瓜络纤维的吸附性能见表2，未处理的丝瓜络纤维对亚甲基蓝的吸附性能为14.4 mg/g。结果表明，碱化后丝瓜络纤维的吸附性能均有所增加，增加的程度和碱化条件有关。其中4号试样吸附性能最好，吸附量为45 mg/g，是未经碱化处理的3倍，此时碱化处理条件为30%NaOH溶液、50℃下处理3 h。因此选择4号碱化丝瓜络纤维为后续实验的亚甲基蓝吸附剂。

由表2极差分析可知丝瓜络碱化处理的三个实验因素中碱的质量浓度对吸附性能影响最大，处理时间次之、处理温度影响最小。碱浓度由10%增加到30%，丝瓜络纤维的吸附性能增加，由30%增加到50%，其吸附性能反而降低。由图1的SEM分析可知适当的碱处理能去除丝瓜络纤维表面胶质成分，使得纤维素含量和比表面积增加，从而提高了丝瓜络纤维对亚甲基蓝的吸附性能，而碱处理条件剧烈时，会破坏丝瓜络纤维素结构，反而使其吸附性能降低。因此丝瓜络碱化处理时选择30%的NaOH的质量浓度是合理的。

2.2 SEM分析

将最佳碱处理的丝瓜络纤维0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g分别放入100 mL初始质量浓度为0.1 g/L亚甲基蓝染液中，室温下振荡吸附2 h，过滤，取滤液测定亚甲基蓝溶液的平衡浓度，计算平衡吸附量。

  

图1 丝瓜络纤维表面形态

2.3 初始浓度对吸附性能的影响

将表1碱处理的九组丝瓜络纤维0.5 g分别加入到100 mL 0.1 g/L的亚甲基蓝溶液中，在30℃的恒温水浴振荡器中振荡吸附2 h，静止30 min，循环水真空泵抽滤，取滤液测定亚甲基蓝溶液的平衡浓度，依据公式（1）计算平衡吸附量。

  

图2 初始浓度对平衡吸附量的影响

2.4 吸附时间对吸附性能的影响

将成熟的丝瓜络去皮去籽，粉碎成1 cm长的丝瓜络纤维，用蒸馏水冲洗表面除去浮尘，烘干备用，称取10 g丝瓜络样品，加入500 m L的Na OH溶液中，按表1方案进行实验，冷却至室温进行抽滤，用去离子水冲洗至pH值为中性，置于恒温烘箱干燥24 h（温度65℃），作为吸附剂备用。

3.2.1 农业防治。首选没有病害的种子进行播种，从根源上杜绝病菌的传播，并用强氯精、叶枯宁等药剂来处理包衣种子；稻田基肥要足，追肥易早，灵巧使用穗肥，科学测土施肥，做到因地制宜，也要加强肥水管理。

我国教育事业发展“十三五”规划[1]提出要培养学生创新创业精神与能力,强化学生实践动手能力。然而,当前我国的高校教育模式仍然主要以老师讲,学生听的“灌输式”授课方式为主。这样的方式不利于大学生学习兴趣、思考能力、实践能力的培养以及创新意识的养成,尤其是对于工程学科。因此,改变传统的教学模式,尝试使用先进的教学手段建立更有效的教学模式具有十分重要的意义。本文在“汽车电子与仿真测试”这门实践性较强的课程教学中,探索采用活动引导式教学方法,引导学生主动参与到学习过程中,提高学习兴趣、认知能力和实践动手能力,促进学生综合素质的提高。

  

图3 吸附时间对平衡吸附量的影响

2.5 吸附剂投放量对吸附性能的影响

吸附剂投放量对平衡吸附量的影响如图4所示。在本实验测试范围内，即碱化丝瓜络纤维大于0.2g，提高吸附剂投放量，其对亚甲基蓝的吸附量明显增加。这是由于提高丝瓜络投放量能使吸附表面积和吸附位点数目增加，使得吸附量增加。叶存玲等人的研究表明，超过此范围，即丝瓜络投放量在0.1 g以内，随着吸附剂投放量的增加，对罗丹明B的平衡吸附量逐渐变小[8]。

  

图4 吸附剂投放量对平衡吸附量的影响

3 结论

（1）SEM图显示碱化使得丝瓜络内部纤维暴露出来，纤维表面变粗糙，比表面积增加，增大了丝瓜络纤维的吸附性能。30%NaOH溶液、50℃下处理3 h的碱化丝瓜络纤维吸附性能最好，吸附量达到45 mg/g，是未经碱化处理的3倍。

（2）随着亚甲基蓝溶液初始浓度的升高，平衡吸附量逐渐增加，但增加的幅度逐渐减小。

近些年,临床护理专业的实习生对于传统教学方式的厌倦情绪越发明显,在学习方面的主动性也比较差。通过分析之后是实习生对护理教学的参与兴趣较差,认为护理教学的枯燥性、繁琐性以及重复性较高,所以并不愿意主动参与到教学当中。主动教学法是传统医学教学模式向着生理、心理、社会角度转变的表现[3]。相关研究发现,借助主动教学法开展临床护理护理教学,在注重管理的过程中可以对护理实习生的应急能力实行持续性的质量控制,促使实习生可以主动参与到护理教学活动中,并在趣味化的教学方法中逐渐达到相应的学习成果,同时在后续的教学中逐渐实现问题的解决,达到稳定提高护理教学质量的目标[4]。

（3）碱化丝瓜络对亚甲基蓝的吸附量随吸附时间的延长而逐渐增大，并逐渐趋于平缓，180 min时吸附量基本趋于平衡。

（4）在本实验测试范围内，提高吸附剂投放量，碱化丝瓜络对亚甲基蓝溶液的平衡吸附量逐渐增加。

参考文献：

［1］胡楠.改性丝瓜络纤维素对污染物的吸附性能研究［D］.新乡：河南师范大学，2013：3-8.

［2］ VAGNER R B，MONTEIRO N，EDER J S.Dynamic mechanical behavior of vinylester matrix composites reinforced by Luffa cylindrical modified fibers［J］.JAppl Polym Sci，2012，124 （3）：1967-1975.

［3］黎炎，李文嘉，王益奎，等.丝瓜络化学成分分析［J］.西南农业学报，2011，24（2）：529-534.

［4］ YEC，HU N,WANGZ.Experimental investigation of luffa cylindrica as a natural sorbent material for the removal of a cationic surfactant ［J］.Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers，2013，44 （1）：74-80.

［5］ LASSAAD GHALI，MOURAD ALOUI，MONDHER ZIDI,et al.Effect of chemical modification of luffa cylindrical fibers on the mechanical and hygrothermal behaviours of polyester/luffa composites ［J］.Bioresources， 2011，6（4）：3836-3849.

［6］张燕军，苗明升，孔强，等.改性丝瓜络纤维对水体日落黄的吸附特性 ［J］.环境工程学报，2014（12）：5277-5283.

［7］毛金浩，刘引烽，杨红，等.丝瓜络的化学改性及其对金属离子的吸附 ［J］.水处理技术，2008，34（7）：46-49.

［8］叶存玲，伍心妮，王治科.罗丹明B在碱化丝瓜络纤维上的吸附性能［J］.环境污染与防治，2013，35（1）：10-15.