为探究废弃牡蛎壳资源化利用路径,验证其在水体净化领域的实际应用效果,8月1日至2日,“锂光”社会实践团在校内专业实验室开展牡蛎壳基吸附剂相关实验,完整完成改性牡蛎壳吸附剂制备、模拟废水吸附净化以及材料性能检测分析整套实验工作,探索绿色经济的水产污水治理新方案。
实验期间,团队首先着手改性牡蛎壳吸附剂的制备工作。队员严格依照实验方案,精准称量各类原料,完成基底物料与改性助剂配比。将原料与溶剂充分混合后,借助“一锅法”完成物料融合与预反应。
团队采用化学改性手段,对反应温度、反应时长进行精准调控,改造牡蛎壳原有基底结构,以此扩大材料比表面积,丰富材料内部微孔,让牡蛎壳的污染物吸附能力得到显著提升。反应结束后,粗产物经过多次离心、洗涤,保证吸附剂纯度,再经恒温烘干、研磨、过筛,得到颗粒均匀、性能稳定的改性牡蛎壳吸附成品,为后续性能测试准备标准化实验材料。

(图为实践团成员进行牡蛎壳的分装留档。谷士森 供图)
制备好吸附剂后,团队结合水产养殖尾水、加工废水真实污染特点,配制含有重金属、有机污染物的模拟废水,还原真实水体污染状况,让实验数据更加贴合实际生产应用。实验恪守单一变量原则,水样体积、污染物初始浓度、环境温度等条件保持统一,仅改变吸附剂投加量、吸附时间、水体pH等关键条件,设置多组对照实验,筛选吸附剂最优使用条件,保障实验结果科学可靠。
正式吸附实验中,队员把自制改性牡蛎壳吸附剂投加到模拟污染水样,充分摇匀后放入恒温振荡摇床进行吸附反应。恒温振荡环境,能够促进吸附剂和水中污染物充分接触反应,还原真实净水过程。实验过程中定时取样可以直观看到,原本浑浊带色的污水逐步变得澄澈,直观体现改性牡蛎壳良好的污染物去除效果。

(图为实践团成员将牡蛎壳初处理。姚恒毅 供图)
到达预设吸附时间,队员取出全部样品,通过高速离心实现固液分离,避免固体粉末干扰检测结果。使用分光光度计等仪器测定上清液当中剩余污染物浓度,完整记录对照组、实验组原始数据,通过计算公式算出污染物去除率、吸附容量等关键性能指标。
通过梯度变量、多次平行实验,团队证实改性牡蛎壳吸附剂具备吸附效率高、工况稳定的特点,确定适配水产废水处理的最优参数。队员还总结实验变量带来的影响以及系统存在的误差,不断优化改性工艺与操作步骤,提高材料对于污水的适配能力,推进材料走向实际应用。
本次实验室实践,完成了绿色吸附剂合成、污水净化测试、性能检测、数据分析全流程。团队把课堂上固废资源化、水处理工程的理论转化为实操实践,锻炼实验操作、数据分析、工艺优化等综合能力。同时充分证明废弃牡蛎壳拥有巨大的资源化价值,为水产养殖废水低成本绿色治理、滨海固体废弃物循环再利用提供实验依据与技术参考。