Hg(Ⅱ)-Cl~-(CN~-)-OH~--悬浮物体系中汞的络合形态与吸附行为初探

本文着重从络合与吸附的角度,探讨了Cl~-、CN~-对Hg(Ⅱ)在蒙脱石、α-Al_2O_3和α-SiO_2上吸附过程的影响。通过络合形态分布与吸附曲线的对比,研究了络合形态与吸附行为的相关性。蒙脱石,α-Al_2O_3和α-SiO_2三种悬浮物对Hg(Ⅱ)的几种形态的吸附亲和力顺序为: Hg(OH)_2>HgOHCl>HgCl_2>HgCl_3~-,HgCl_2~(2-) Hg(CN)_2>Hg(CN)_3~-,Hg(CN)_4~(2-),Hg(CN)_5~(3-)     

根表铁膜的形成和添加硒对水稻吸收转运无机汞和甲基汞的影响

为了研究根表铁膜和硒对水稻吸收、转运不同形态的汞的影响,用Fe2+溶液诱导根表形成铁膜后,将水稻植株分别暴露于无机汞(Hg Cl2)、甲基汞(Me Hg Cl)、无机汞和亚硒酸钠(Hg Cl2+Na2Se O3)混合溶液、甲基汞和亚硒酸钠(Me Hg Cl+Na2Se O3)混合溶液的培养液中继续培养72 h。用DCB(dithionite-citrate-bicarbonate)提取根表铁膜,并用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定DCB溶液中Fe、Hg含量及水稻根、茎叶中Hg含量。结果表明:水稻根表铁膜对Me Hg Cl和Hg Cl2均有吸附,对Me Hg Cl的吸附作用高于Hg Cl2。根表铁膜的形成显著降低了汞暴露水稻根、茎叶中汞的含量;铁膜的形成也显著降低了Hg Cl2和Me Hg Cl从水稻根部到茎叶部分的转运效率。硒的存在可增加铁膜对Hg Cl2和Me Hg Cl的吸附,降低水稻对Hg Cl2和Me Hg Cl的吸收和转运。研究结果表明:根表铁膜和硒单独或联合作用能显著抑制水稻对无机汞和甲基汞的吸收和转运,进而可以减少汞在稻米中的蓄积。研究的开展对于提高汞污染区稻米的质量和保证粮食安全具有一定的现实意义。     

铜对硒(Ⅳ)在高庙子膨润土中吸附行为的影响

硒-79是高放废物(HLW)地质处置库安全评价中重点关注的放射性核素之一.在多重屏障体系中,高放废物外包装起到隔离放射性废物和地下水的作用.已有国家把铜作为废物包装容器的备选材料,如瑞典、芬兰等,而我国还未确定废物包装容器材料.因此,研究不同价态的铜与硒(Ⅳ)的相互作用可为我国废物包装容器材料选取提供支持.本文使用批式吸附实验法探究了不同价态的铜对硒(Ⅳ)在高庙子膨润土上吸附的影响,结果表明,在碱性条件下硒(Ⅳ)在膨润土上的吸附百分比小于20%,而引入CuCl_2后,硒的吸附百分比可达100%.进一步研究发现,硒在铜(Ⅱ)的水解产物氯铜矿上有很强的吸附.膨润土可与氯铜矿发生相互作用,减弱硒(Ⅳ)在氯铜矿上的吸附,在c(Se)=10~(-4) mol·L~(-1),pH=6时,引入膨润土后硒的吸附百分比从97%降至70%.在酸性条件下低价态铜,如CuCl、Cu和Cu_2O等可将硒(Ⅳ)还原到低价态(0,-I,-II),使得硒的吸附百分比从8%提高到90%以上,促进了硒的吸附.在含CuCl、Cu和Cu_2O的3种体系中,硒在含CuCl的体系有最快的吸附速率.     

巯基棉富集、分离-微分脉冲极谱催化法测定水、粮、土壤中钨的背景值

钨在0.1M硫酸—114×10~(-4)M二苯羟乙酸—6％氯酸钾—3.0×10~(-4)M溴代十六烷基三甲胺底液中,微分脉冲极谱催化法比直流极谱催化法具有更高的灵敏度,检出下限为0.1ppb,而且钨峰与氢峰明显分开,峰形很好,但大量钼存在下干扰钨的测定,故用巯基棉在pH=2—7的条下钨被定量吸附,而钼不被吸附,从而富集、分离大量钼存在下的痕量钨,检出下限可达0.001ppb,回收率90％以上,变异系数小于15％,从而满足了水,粮、土壤中钨的背景值测定,分析结果与其它方法的分析结果相一致。     

吸附伏安法测定微量铬(Ⅵ)

在0.08M NH_4Cl-NH_4OH(pH=9.5)-4.0×10~(-4)M铜铁试剂(Cup)中,用快速扫描吸附伏安法可获得铬(Ⅵ)-Cup配合物的吸附还原峰,其峰电位为-1.55V(vs、SCE),导数峰的高度与铬(Ⅵ)的浓度在1×10~(-9)—9×10~(-8)M范围内呈现良好的线性关系,最低检出限为6×10~(-10)M。本文对测定铬(Ⅵ)的最佳条件进行了讨论,并对配合物的极谱性质作了初步探讨,确定铬(Ⅵ)-Cup为1∶1配合物。用此方法测定了天然水及人体尿液中的铬(Ⅵ)。     

土壤对SO_4~(2-)的吸附-解吸特征

研究区两类主要农业土壤在实验温度和吸附平衡液浓度相同时,酸性淋溶土(红壤、黄红壤)SO_4~(2-)吸附量均高于近中性水成土 (水稻土、潮土),与土壤游离Fe,Al含最呈显著正相关,吸附过程均符合Freundlich和Ternkin方程描述规律:低温(10℃)时吸附量均高于常温 (25℃),表明吸附系放热反应,有利于冬,春酸雨频仍季节土壤对SO_4~(2-)的固定,研究表明土壤吸附过程由快速反应(0—4h)和慢速反应(4—48h)两部份组成,且符合反映吸附机制较复杂的多级动力学反应规律,0.01mol/l Ca(NO_3)_2和1.0mol/l NaCl对土壤吸附态SO_4~(2-)的解吸率较高,表明SO_4~(2-)主要被土壤吸附于带正电荷的氧化物胶体表面,离子交换可逆吸附机制似占较大优势。     

湘南红壤对NO_3~-和SO_4~(2-)的吸附机理研究

本文研究了湘南第四纪红粘土发育的红壤对NO_3和SO_4~(2-)的吸附等温线。结果表明红壤对NO_3~-的吸附在浓度低时为负吸附,浓度高时为正吸附,吸附机理为非专性吸附,红壤对SO_4~(2-)的吸附等温式以Freundlich方程最好,在达到最大吸量(X_m)之前,SO_4~(2-)以置换羟基(—OH)的配位吸附为主;而在达到最大吸附量以后,以非专性物理吸附为主。     

汞膜电极阳极溶出半微分电分析法测定锌的研究——人体血清中锌的测定

Zn(Hg)在0.1M NH_4Ac(pH=7)溶液中,在汞膜电极上,能给出明晰的半微分阳极溶出峰,可逆性良好,负峰电位为-1.09伏(饱和甘汞电极),峰宽约32.4毫伏。在一定实验条件下,浓度在5×10~(-9)—2×10~(-7)克/毫升范围内,峰高与锌离子浓度成正比。 在本文所选用的实验条件下,血清中大多数金属离子对锌的测定没有干扰。Cu(Ⅱ)的干扰可藉加入适量Ga(Ⅲ)溶液而消除之。本方法可用于直接测定人体血清中锌的含量,其回收率为102±15.5％和109±7.30％。     

亚硝酸根离子在P(DMAEMA/HEMA)水凝胶中的吸附和扩散性能

研究亚硝酸根离子在P(DMAEMA/HEMA)水凝胶中的吸附和扩散行为.结果表明,P(DMAEMA/HEMA)水凝胶可以有效地除去水溶液中的亚硝酸根离子,且在pH 4—6的范围内具有较高的选择性和吸附容量.阴离子和季胺基团之间的吸附反应符合Langmuir吸附等温线.使用Fick第二定律计算出亚硝酸根离子的扩散系数.在pH 4.0时,扩散初期和晚期的扩散系数范围为(2-4)×10~(-6)cm~2·s~(-1).并考察了单体浓度、温度、HEMA/DMAEMA比率及溶液浓度对扩散系数的影响.     

河水中汞形态的计算

受到氯碱工业含汞废水污染的河流中,汞的存在形态关系到汞的污染与控制。根据多年来河水水质监测数据,用计算机计算了蓟运河下游不同河段、不同年月、不同水期情况下河水中汞的形态,并初步预报在水质条件改变时汞形态的相应变化。 蓟运河下游河水较长期处于不流动状态。因此可用静态平衡模型进行拟合。在此模型中考虑了络合平衡及悬浮物对汞的吸附平衡。络合平衡中,金属元素包括Hg、Mg、Ca、Cu、Fe,配体包括OH~-、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、CO_3~(2-)、CN~-及腐殖酸HA。由质量作用定律和质量守恒定律确定模式,用迭代法求解非线性实系数方程组。结果表明,蓟运河下游河水中汞的70—90％被悬浮物所吸附,去除悬浮物的河水中,Hg(CN)_2占绝对优势,其次为Hg(CN)_3~-、Hg(OH)_2、HgCl_2、HgA~ ,余极微。     

棉花秸秆生物炭对水中硫酸根离子的吸附特性

以棉花秸秆生物炭(BCS)为吸附剂,研究了BCS的吸附动力学、热力学特性以及制备温度、投加量和溶液p H等因素对BCS吸附SO_4~(2-)的影响.结果表明,制备温度为500℃的BCS(BCS500)比300℃的BCS(BCS300)更有利于SO_4~(2-)的吸附去除;在20 m L溶液中,BCS500的投加量为0.1000 g时,对SO_4~(2-)的吸附去除最为理想,升高溶液p H值会减小BCS500对SO_4~(2-)的吸附量.动力学拟合表明准二级动力学方程比准一级动力学方程和Elovich方程能更好地描述吸附过程,所得吸附平衡时间为6 h.颗粒内扩散模型拟合发现BCS吸附SO_4~(2-)分为表面吸附和颗粒内扩散两个过程.相比于其他等温吸附方程,Langmuir方程能更好地描述BCS500对SO_4~(2-)的吸附行为,由Langmuir方程拟合所得BCS500的理论最大吸附量(52.13 mg·g~(-1))比BCS300的理论最大吸附量(31.46 mg·g~(-1))大.而计算所得热力学参数,如吉布斯自由能变G_m0,焓变H_m0和熵变S_m0,表明BCS500对SO_4~(2-)的吸附是一个自发、吸热且熵增加的过程;在25、35、45℃时,G_m分别为-9.61、-12.50、-13.96 k J·mol~(-1),介于-20─0 k J·mol~(-1)之间,且反应为吸热反应,表明BCS500吸附SO_4~(2-)主要以物理吸附为主.     

海洋巨藻(Durvilaea potatorum)生物吸附剂对Hg~(2 )的吸附动力学研究

对经特殊的稳定化预处理所得的海洋巨藻 (Durvillaeapotatorum)生物吸附剂对Hg2 的吸附动力学进行了研究 ,报导了不同Hg2 初始浓度、温度以及生物吸附剂平均粒径下动态吸附量与时间的关系 .结果显示 ,各吸附动力学曲线呈优惠型 ;当生物吸附剂平均粒径为 0 .45mm时 ,Hg2 的半饱和时间tS均不超过 6 0min ;Hg2 初始浓度和生物吸附剂粒径越小 ,吸附温度越大 ,达到吸附平衡所需的时间越短 .在测试范围内 ,生物吸附剂的平衡吸附容量与粒径和温度无关 .同时考察了吸附过程中的传质效应并对液膜传质系数kL进行了关联 ,结果表明 :当吸附时间t≤tS时 ,Hg2 的吸附速率为液膜传质控制 ;在测试范围内 ,kL为 0 .0 40 7～ 0 .112cm/s.本研究结果为利用海洋巨藻 (Durvillaeapotatorum)生物吸附剂处理含汞废水的规模化应用提供了一定的依据 .图 5表 2参 11     

小浪底水库鱼体和沉积物中汞稳定同位素组成特征

使用多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定了小浪底水库鱼体和沉积物中汞同位素的组成.结果显示,小浪底水库鱼体具有偏负的δ~(202)Hg和偏正的Δ~(199)Hg(δ~(202)Hg:-0.26‰±0.30‰;Δ~(199)Hg:0.79‰±0.08‰),而沉积物比鱼体具有更加偏负的δ~(202)Hg和趋近于0值的Δ~(199)Hg(δ~(202)Hg:-1.48‰±0.38‰;Δ~(199)Hg:0.01‰±0.02‰).与以往的研究相比,小浪底水库鱼体内汞同位素特征与淡水水库区域鱼体中类似,而Δ~(199)Hg/Δ~(201)Hg的比值为1.22,表明小浪底水库鱼体内汞的非质量分馏主要是甲基汞的光化学降解产生的;沉积物的同位素特征表明其受到了人为源排放的影响.鱼体内δ15N数据表明在营养转移的过程中会发生质量分馏,但不会发生非质量分馏.     

蒙脱石、铁氧化物及其复合体对水中As(Ⅲ)的吸附效果

利用蒙脱石、FeCl_3·6H_2O制备出改性蒙脱石复合体,并对蒙脱石、铁氧化物及其改性复合体吸附水中As(Ⅲ)的效能进行对比试验。结果表明:这3者对水中As(Ⅲ)的吸附动力学均符合Lagergren速度模型,且均属于Freundlich等温吸附。复合体的沉降效率明显优于其他2种吸附剂,且对含As(Ⅲ)溶液的pH值具有很好调节能力。SO_4~(2-)和Mg~(2+)浓度对As(Ⅲ)的去除基本无影响,Ca~(2+)能促进As(Ⅲ)的吸附,NO_3~-、PO_4~(3-)与As(Ⅲ)存在较强的竞争吸附。     

溶液中金属离子和pH对红壤吸附SO4^2—的影响

本文研究了溶液中金属离子和pH对红壤吸附SO_4~(2-)的影响。实验结果表明,溶液pH降低,红壤吸附SO_4~(2-)的量增加;溶液中金属离子种类不同,红壤吸附SO_4~(2-)的量差异很大。其次序为Al~(3+)>Zn~(2+)>Na~+。实验结果也表明,当溶液中有Al~(3+)Zn~(2+)离子存在时吸附的SO_4~(2-)较有Na~+离子存在时吸附SO_4~(2-)难被水解吸下来。     

湘南第四纪红壤吸附SO_4~(2-)的机理研究

本文研究了湖南第四纪红粘土及其发育的旱地和水田表层土壤对SO_4~2的吸附.结果表明这三种土壤吸附SO_4~2的顺序为;红粘土>旱地红壤>红壤性水稻土.而且随介质pH的升高,SO_4~2吸附量减少,吸附机理也发生改变:当介质pH6.5以后,解吸占优势.     

不同菌糠生物炭对水体中Cu2+、Cd2+的吸附性能

以菌糠废弃物为原料,采用限氧裂解法在500℃条件下制备香菇菌糠、猴头菇菌糠和平菇菌糠生物炭(LEBC、HEBC和POBC).利用SEM、XRD和FTIR等方法对吸附剂进行了表征;通过吸附动力学、等温吸附、生物炭酸化实验探究了3种菌糠生物炭去除水溶液中Cu~(2+)、Cd~(2+)的效果及机理.结果表明,在溶液初始pH 2—3时,3种菌糠生物炭对溶液中Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附量急剧增加.LEBC、HEBC、POBC对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附符合准二级动力学模型,对Cu~(2+)的吸附速率分别为10.15×10~(-3)、7.08×10~(-3)、0.69×10~(-3) mg·g~(-1)·min~(-1),对Cd~(2+)的吸附速率分别为6.53×10~(-3)、5.19×10~(-3)、0.26×10~(-3) mg·g~(-1)·min~(-1).不同浓度下LEBC、HEBC、POBC对Cu~(2+)的吸附符合Langmuir模型,最大吸附量依次为56.74、11.98、77.32 mg·g~(-1);而Cd~(2+)的吸附符合Freundlich模型,最大吸附量依次为74.26、36.49、70.2 mg·g~(-1).LEBC在较短的时间内能达到较大的吸附量,可作为去除水体中Cu~(2+)、Cd~(2+)的优质吸附剂.XRD和FTIR等分析结果表明生物炭对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附机制包括物理吸附、阳离子-π作用、官能团络合及沉淀.3种生物炭经酸化处理后,对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附能力显著下降,表明生物炭中碳酸盐引起的Cu~(2+)、Cd~(2+)表面沉淀在吸附过程中起重要作用.     

生物吸附剂的制备及其对铬的吸附性能

通过对吸附时间、吸附液pH值、溶液含铬浓度与菌丝球投加量的效应值与极值进行正交分析 ,确定出影响生物吸附效果的各因素依次是 :吸附时间→吸附液pH值→菌丝球投加量→铬浓度 .实验筛选出了两个对铬具有良好吸附性能的菌种 :黄曲霉 (Aspergillusflavus)、曲霉属 (Aspergillussp .) .在吸附 8h的条件下 ,它们对含铬 1 5mg·l- 1的吸附液除铬率分别达 6 7 1 %和 71 2 % ,两者的最佳吸附条件是 :pH =5 ,铬菌投加比为 5mg·g- 1.以这两种霉菌为主 ,通过吸附性能实验 ,探讨了多种因素对生物吸附剂除铬性能的影响 .     

道南膜技术测定CaCl2溶液体系中汞的化学形态

尝试并探索道南膜技术(DMT)测定溶液体系中Hg化学形态的方法条件.结果表明,0.01mol·1-1CaCl2作为背景溶液时,跨过阳离子交换膜的Hg主要形态并非阳离子而是HgCl2和HgCl3.Hg在阳离子交换膜内扩散为限制Hg跨膜传输的主要因素.Hg在阳离子交换膜内的吸附除静电吸附外还存在结合力更强的化学吸附,成为限制道南膜技术用于Hg形态测定的主要因素.采用动力学DMT方法,缩短试验时间至8h以内,可在一定程度上降低Hg的化学吸附,为DMT方法测定土壤溶液体系中Hg的化学形态提供可能.     

城区交通干道绿化带土壤-植物系统汞、砷污染研究

为了解城区交通干道土壤-植物系统中汞(Hg)和砷(As)的污染特征,以聊城市为例,在其城区主要交通干道旁绿化带内采集表层土壤样品并同步采集扁竹兰(Iris confusa)、侧柏(Platycladus orientalis)、冬青(Ilex chinensis)、马尼拉草(Zoysia matrella)和石楠(Photinia serrulata)等5种常见绿化植物测定Hg和As含量。采用单因子指数法、综合指数法和潜在生态危害指数法对土壤Hg和As的污染水平及其潜在生态危害进行了评价,并采用富集系数法分析了绿化带植物对土壤中Hg和As的富集能力。结果表明,聊城市绿化带土壤Hg和As质量分数分别在0.17~6.21 mg·kg~(-1)和1.18~12.22 mg·kg~(-1)之间,20%样品Hg含量超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)Ⅲ级标准。以山东省土壤背景值为评价标准,Hg表现为严重污染,其潜在生态危害很高,As表现为轻度污染和轻微的生态危害。绿化带植物中Hg和As质量分数分别在0.03~0.72 mg·kg~(-1)和0.06~1.86 mg·kg~(-1)之间,平均值分别为0.25 mg·kg~(-1)和0.55 mg·kg~(-1);植物体内Hg的富集系数在0.01~2.82之间,平均值表现为:马尼拉草石楠扁竹兰侧柏冬青;植物体内As的富集系数在0.01~0.65之间,平均值表现为马尼拉草侧柏冬青石楠扁竹兰。绿化带植物对Hg污染具有一定的修复作用,对As污染不具有修复效果,不同植物中Hg和As的含量以及对Hg和As的生物富集系数均无显著性差异(P0.05),这可能与植物本身的生理特性、种植时间及绿化带土壤环境条件有关,具体原因有待进一步探讨。