生物吸附法去除重金属离子的研究进展

本文对生物吸附去除重金属污染的研究和应用现状进行了综合评述.首先,介绍了细菌、真菌、藻类这3类研究较多的生物吸附剂,比较了它们对重金属离子的吸附容量,并简要介绍了一些新型的吸附剂.然后,讨论了生物吸附的影响因素、吸附机理、吸附剂的预处理和固定化、吸附等温式和吸附动力学模型等.最后,介绍了生物吸附法的应用情况.本文还展望了生物吸附法研究和应用的两个可能发展方向,一是利用包括生物吸附在内的多种工艺的综合技术,特别是利用活细胞来处理实际废水.二是开发出类似于离子交换树脂的商业化生物吸附剂,并努力开拓商业市场.     

蓝藻对重金属的生物吸附研究进展

生物吸附作为目前重金属废水处理中最有前途的方法之一,其吸附机理、吸附量影响因素、吸附模型、吸附工艺以及各种生物吸附剂的吸附特性等已被广泛研究。寻找对重金属具有特异性吸附与较强吸附能力的生物体是生物吸附领域的一个永恒课题。蓝藻是世界上分布最广的生物,本文较全面的介绍了蓝藻对重金属的吸附特性与基因工程在构建高吸附性能蓝藻方面的研究进展,并对生物吸附剂的开发应用前景作了展望。     

有机阴离子对螺旋蓝细菌富集重金属的影响研究

应用生物吸附的方法来处理重金属的污染显示出了非常好的特性.但是,有机阴离子可能影响细胞表面与吸附相关的基团的活性状态.从而改变吸附的效果.利用有机阴离子对钝顶螺旋藻吸附重金属Gd,Cu影响的研究结果表明:乙酸根和柠檬酸根在吸附Cu和Cd的过程中是作为解吸附剂发挥作用的.乙酸根对Cd的解吸附能力比对Cu的解吸附能力强:柠檬酸根刚好相反,对Cu的解吸附能力比对Cd的解吸附能力强.     

碳基吸附剂原位吸附底泥重金属离子研究进展

本文综述了碳基吸附剂去除湖泊底泥中重金属离子的研究进展,具体介绍了生物炭基吸附剂、碳纳米管基吸附剂以及氧化石墨烯基吸附剂在修复湖泊重金属污染底泥中的应用,分析了影响重金属污染底泥修复的影响因素.结果表明,生物炭基吸附剂,碳纳米管基吸附剂,氧化石墨烯基吸附剂以及改性碳基吸附剂均能够有效修复底泥重金属,抑制重金属的生物有效性,同时上覆水pH值、氧化还原电位、有机质和水体扰动会影响重金属修复效果.最后针对碳基吸附剂在修复底泥重金属方面的局限性,展望了未来碳基吸附剂修复湖泊重金属污染底泥的发展方向.     

板栗内皮对水溶液中镉的吸附研究

采用生物吸附法去除水体重金属污染具有重要的现实意义.本文以板栗内皮为吸附剂,研究了溶液pH值、反应时间、吸附剂投加量对水溶液中镉的吸附量与去除率的影响;通过模型拟合、离子交换实验、电镜扫描（SEM）和红外光谱（FTIR）分析,对吸附机理进行了探讨.结果表明：板栗内皮是一种理想的镉吸附剂,适应pH值范围宽（3～6）,达到...     

碱改性脱水污泥对水中镉的吸附效能研究

城市市政污水处理厂产生的剩余污泥是一种良好的重金属生物吸附剂制备原料。以北京某市政污水处理厂产生的脱水剩余污泥为原料,采用碱改性处理方法,制备得到碱改性脱水污泥生物吸附剂,通过其对水中镉的等温吸附实验,考察其重金属吸附效能。研究结果表明:碱改性脱水污泥对水中镉的等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型。碱改性处理后,脱水污泥对水中镉的最大饱和吸附容量提高了2.8倍,达0.966 mmol/g,显著高于同类型脱水污泥生物吸附剂。碱改性脱水污泥对水中镉的最大饱和吸附容量与改性过程中所使用的Na OH浓度之间的线性相关性较差,呈现一定的波动变化趋势。     

纳米Fe3O4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究

以纳米Fe3O4负载浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)制备复合生物吸附剂,对此吸附剂进行表征并考察了其吸附水中重金属离子的性能.红外光谱分析表明,此复合生物吸附剂表面的主要活性基团为酰胺基(-CONH-)和羟基(-OH).吸附性能研究表明,菌含量和流量是影响复合生物吸附剂吸附重金属离子的主要因素,在Cu2 初始浓度c0＜20 mg/L,菌含量1.5 g/L(菌/Fe3O4=3:2),流量0.96 L/h时吸附剂对Cu2 的吸附效果最好;用稀盐酸对复合生物吸附剂进行再生,吸附剂可重复使用10次以上,再生液可重复使用3次;吸附选择性为:Pb2 ＞Cu2 ＞Zn2 ＞Cd2 .     

污泥生物炭去除水中重金属的研究进展

重金属带来的环境风险日益严峻,利用污泥生物炭去除水中重金属污染方面的研究得到了广泛关注。结合当前国内外研究现状,归纳了不同条件下制备的污泥生物炭对水中重金属,如Cd、Pb、Cr、As等的吸附机理,污泥生物炭对大多数重金属的吸附满足物理吸附和化学吸附的多重作用,可通过增加生物炭表面有效基团及有效吸附位点提升吸附性能。同时,总结了影响吸附效率的各种因素,探究了污泥生物炭的再生问题,并对今后污泥生物炭去除水中重金属的研究方向做出了展望。     

重金属废水的生物吸附研究进展

生物吸附处理重金属废水是目前国内外研究较多的一种处理重金属废水的方法.本文综述了目前生物吸附重金属的理论研究成果,其中包括生物吸附原料、吸附机理、平衡吸附模式和一些影响因素,提出了生物吸附应用前景和研究重点.     

吸附法处理重金属废水研究进展

对吸附法处理重金属废水的研究进展进行了综述,包括吸附机理、影响吸附的相关因素和常用吸附剂及其应用,同时展望了吸附法处理重金属废水的发展方向。     

膨润土-白云石复合吸附剂对Fe2+和Mn2+的吸附性能

针对煤矿排出的大量含重金属离子的酸性矿山废水污染问题,采用自制膨润土-白云石复合颗粒吸附剂对含Fe2+和Mn2+的酸性矿山废水进行吸附试验研究。结果表明:膨润土-白云石复合颗粒吸附剂释放总碱度达118.39mg/g(以CaCO3计),可中和酸性矿山废水;随着废水中Fe2+和Mn2+浓度增加,膨润土复合颗粒吸附剂的吸附量在不断增加,且大于原膨润土颗粒吸附剂;建立了膨润土复合颗粒吸附剂对Fe2+和Mn2+的吸附等温式和吸附动力学方程式:膨润土复合颗粒吸附剂对Fe2+的吸附符合BET吸附,对Mn2+的吸附符合Freundlich吸附,对Fe2+、Mn2+的吸附动力学均符合准二级动力学。膨润土-白云石复合颗粒吸附剂既能释放碱度、又对Fe2+和Mn2+具有优良的吸附性能,可作为处理含重金属离子酸性矿山废水的绿色环保矿物材料应用于实际。     

改性磁性纳米颗粒固定内生菌Bacillus nealsonii吸附废水中Cd2+的特性研究

从重金属超累积植物龙葵体内提取内生菌Bacillus nealsonii,采用二氧化硅改性纳米Fe_3O_4颗粒与海藻酸钠将其包埋交联进行固定化,制得一种新型球状生物吸附剂,并应用于废水中Cd~(2+)的吸附处理.同时,通过正交实验研究了该球状生物吸附剂的最佳制备条件和吸附处理条件,并采用扫描电镜等表征手段与构建吸附动力学考察了其吸附特征.结果表明,球状生物吸附剂的最佳制备条件为:改性纳米Fe3O4颗粒质量分数为0.1%,海藻酸钠质量分数为8.0%,菌液接种量为0.4%,交联时间为2 h;其最佳吸附处理条件为p H=6、吸附时间12 h、吸附剂用量(干重)2.5 g·L-1,在Cd~(2+)初始浓度为50 mg·L-1时的吸附率可达96%以上.研究发现,球状生物吸附剂的内外部结构孔隙率较大,有利于促进Cd~(2+)的吸附.该吸附过程遵循准二级反应动力学,以化学吸附为主,符合Freundlich等温吸附模型,最大单分子吸附量可达13.02 mg·g-1.解吸实验结果表明,该吸附剂具有较好的可重复利用性.     

美洲商陆生物炭对Zn、Pb、Cd和Cu的吸附特性分析

为探究美洲商陆生物炭对Zn、Pb、Cd和Cu的吸附特性,研究了溶液初始浓度和pH、吸附剂投加量、吸附温度、吸附时间等因素对其吸附效果的影响,并利用SEM、EDS以及XRD对生物炭进行表征。结果表明:该生物炭吸附重金属后其结构发生显著改变,且生物炭表面生成较多的金属化合物。4种重金属之间对该生物炭的吸附位点存在竞争关系,并且Pb、Cu具有更强的竞争力。大量H+的存在会抑制美洲商陆生物炭对Zn、Cd和Cu的吸附,但对Pb的吸附影响较小。在吸附剂投加量达到0. 2 g时,4种重金属均能得到充分的吸附,去除率接近100%。生物炭对Zn、Pb和Cd的吸附数据与Langmuir等温方程拟合的相关系数更大为0. 1651～0. 9657,但Cu的吸附数据与Freundlich等温方程拟合更好,相关系数为0. 4494～0. 9372。在吸附动力学方面,准二级动力学模型对4种重金属的吸附具有更好的拟合效果。美洲商陆生物炭对4种重金属均具有相对较强的吸附能力。     

活性炭纤维对水中重金属离子的吸附研究

以活性炭纤维作为去除水中镉、镍、铜三种重金属离子的吸附剂，考察了震荡时间、水样pH对吸附效果的影响。测定了三种离子的吸附等温线，采用Langmuir和Freundich模式对吸附平衡实验数据作了线性模拟。对吸附规律进行了探讨。结果表明，吸附效率随着震荡时间的延长pH的增大而升高。三种重金属离子在活性炭纤维上的吸附可用Langmuir和Freundich模式较好地描述。吸附形式呈单分子层且易于进行。结果表明，活性炭纤维对水中三种重金属离子的吸附特性良好，且吸附剂易于再生，可作为去除水中离子态重金属的优良吸附剂。     

环境中生物氧化锰的形成机制及其与重金属离子的相互作用

微生物参与形成的锰氧化物是环境中一种高活性的锰氧化物.研究表明,锰氧化菌主要通过分泌多铜氧化酶来氧化Mn(Ⅱ)而形成锰氧化物.微生物形成锰氧化物过程的主要初级产物是与δ-MnO₂或与酸性钠水锰矿类似的层状锰酸盐.生物氧化锰是环境中重要的吸附剂、氧化剂和催化剂.通过吸附、氧化作用,生物氧化锰影响着重金属离子在环境中的迁移转化,在重金属元素生物地球化学循环中起重要作用.研究锰氧化物的生物形成过程、生物氧化锰的结构特征及其与重金属离子之间的相互作用,对于了解生物氧化锰在重金属元素生物地球化学循环过程中的作用以及在重金属污染修复中的应用有着重要意义.本文综述了环境中生物氧化锰的形成机制、性质、结构特点及其吸附、氧化重金属离子的机制.     

环境pH对微生物生物膜吸附重金属的影响研究进展

重金属污染以其强毒性、富集性和持久性成为全球性的环境难题。在现有的重金属污染治理技术中,基于微生物生物膜的修复技术因其高效、低成本、可持续等优势,在预防、控制和修复重金属污染等方面被广泛应用,成为了新兴研究热点技术。为了进一步揭示微生物生物膜与重金属之间的内在关系。本文通过对最近二十年微生物生物膜吸附重金属等方面的文献进行系统整理和总结,详细阐述了微生物生物膜吸附重金属的吸附机理、吸附数学模型和pH对微生物生物膜的影响,特别对影响该技术的重要参数pH进行了系统阐述并总结了pH影响微生物生物膜修复技术的原理及规律,以期为未来研发和改进微生物生物膜去除重金属污染的生产应用工艺提出科学性的指导意见与建议。     

重金属处理技术及秸杆类农作物作为吸附剂的研究进展

介绍了当前处理工业废水中重金属离子的主要方法,包括光催化还原法、化学沉淀法、膜分离法、电化学法、吸附法,并对各方法进行评述;讨论了近年来国内外农作物秸秆的利用现状,综合利用新技术及作为吸附剂的化学组成;评述了农作物秸秆作为去除重金属离子吸附剂的优越性,对解决水体中重金属离子污染问题,提高对秸秆的综合利用率,开发廉价、高效的吸附剂,以及由于农业废弃物处置不当而造成的环境污染和安全问题具有积极作用.     

海洋巨藻生物吸附剂对Ha^2＋吸附性能的研究

就丰产廉价的海洋巨藻（Durvillaea Potatorum)所制的生物吸附剂对Hg^2 的吸附性能进行了研究，该生物吸附剂经特殊的稳定化预处理而得。研究表明，该生物吸附剂的Hg^2 吸附容量对溶液的pH值十分敏感，在pH＝3时，最大吸附容量达到3.1mmol/g(干重），在溶液pH=0.4-5.0的范围内，Hg^2 的吸附容量为0.49-3.1mmol/g(干重）；溶液中的Cl^-能显著地降低生物吸附剂对Hg^2 的吸附容量；其对Hg^2 的去除率可达到99％以上。该生物吸附剂可以有效地去除工业废水中的Hg^2 。     

海藻生物吸附废水中铅、铜和镉的研究

对几种大型海藻作国吸附剂，吸附重金属废水中Ｐｂ＾＠＋、Ｃｕ＾２＋、Ｃｄ＾２＋的吸附容量和吸附速度进行了研究，得出了它们对Ｐｂ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｃｄ＾２＝平衡吸附的等温曲线。实验表明，海藻的最大吸附容量在０．８～１．６ｍｍｏｌ／ｇ（干重）之间，吸附容量比其他种类的生物体高得多。吸附速度较快，１０ｍｉｎ内，重金属从溶液中的去除率可达到９０％。实验结果还表明，大型海藻适合于发展成为高效的生物吸附材料用     

农林废弃物在重金属废水吸附处理中的研究进展

农林废弃物是农业和林业生产与加工过程中产生的副产品,不仅具有数量巨大、可再生和再生周期短等特点,而且易交联产生活性基团,能高效、快速地去除水中的重金属离子。利用农林废弃物制备生物吸附剂处理重金属废水日益受到重视。许多农林废弃物(木屑、花生壳、稻壳、秸秆、树皮、甘蔗渣等)对水中重金属离子(Pb、Cr、Cd、Cu等)具有良好的去除效果,去除率在50%~100%之间,经改性处理的农林废弃物去除效果更好。目前关于农林废弃物吸附重金属离子的确切机制还不十分清楚,但一般认为与物理吸附、化学吸附、表面吸附、络合、离子交换以及扩散等过程有关。利用农林废弃物制备廉价、高效的吸附剂处理重金属废水,既实现了资源的综合利用,又达到以废治废的目的,具有广阔的应用前景。