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印染废水排放导致环境污染，刚果红（CR）危害大。研究人员用黑水虻（BSF）蛹壳提取的壳聚糖去除废水中 CR。发现最佳条件下其最大吸附量达 110.63mg/g，遵循 Langmuir 等温线和伪二级动力学模型，在实际废水里去除率 96%，为废水处理提供可持续方案。
在工业蓬勃发展的今天，废水排放引发的环境污染问题愈发严峻，其中印染废水里的染料污染格外棘手。刚果红（Congo red，CR）作为一种广泛应用于造纸、纺织、食品等众多行业的阴离子染料，大量流入环境后，危害不容小觑。它不仅会刺激人体皮肤和呼吸道，影响中枢神经系统，甚至可能致癌，还会干扰水生生物的光合作用，危及水生态平衡。传统的水处理方法，像使用酶处理，不仅操作复杂，成本也很高。而生物吸附技术凭借成本低、环保、高效等优势，成为研究热点，其中壳聚糖作为一种性能优良的吸附剂备受关注。以往研究多聚焦虾蟹壳来源的壳聚糖，对其他潜在来源的探索较少。在此背景下，为寻找更高效、可持续的染料吸附剂，来自未知研究机构的研究人员开展了从黑水虻（Black Soldier Fly，BSF）蛹壳提取壳聚糖并用于去除废水中 CR 的研究，相关成果发表在《Bioresource Technology Reports》。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过多步提取法从黑水虻蛹壳获取壳聚糖，包括脱矿质、脱蛋白和脱乙酰化步骤。之后，运用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、N?物理吸附、热重分析（TGA）和 X 射线衍射（XRD）等技术对所得壳聚糖进行表征，以明确其结构和性能。
在研究结果方面：
- 壳聚糖的理化性质：从黑水虻蛹壳提取的壳聚糖产率达 55.57%，高于其他昆虫来源的壳聚糖。这一高产量意味着其在生物吸附剂开发上有可持续利用的潜力。
- CR 吸附的最佳条件：研究确定了 CR 吸附的最佳条件，即 pH 为 6、初始浓度 265mg/L、接触时间 45min。在此条件下，黑水虻来源的壳聚糖对 CR 的最大吸附量可达 110.63mg/g。
- 吸附模型：吸附过程符合 Langmuir 等温线模型，表明是单层吸附机制；同时符合伪二级动力学模型，该模型能很好地描述吸附速率。
- 热力学分析：热力学分析显示，在 298 - 318K 之间，吸附过程是吸热且自发的。
- 脱附和循环利用：使用 30% 甘油能有效实现脱附，且壳聚糖可维持三次循环的吸附效果。
- 实际废水处理效果：在实际废水处理中，该壳聚糖对 CR 的去除率达到 96%，吸附剂成本为 0.33 美元 /g CR。
综合研究结论，该研究表明改性的黑水虻壳聚糖对从水溶液中去除 CR 染料具有出色的生物吸附能力。这不仅为处理含 CR 废水提供了一种高效、低成本且环保的新方案，还推动了循环经济发展，将昆虫养殖的废弃物转化为有价值的产品，减少了对合成化学品的依赖。不过，目前研究主要集中在实验室阶段，未来还需进一步探索其大规模应用的可行性，优化生产和应用过程，以实现从实验室到实际工业应用的跨越，为全球水污染治理和可持续发展贡献更大力量。
