土壤有效Cd浸提剂对Cd的浸提机制

研究比较了六种浸提剂(1mol/l NH_4OAc,1mol/l NH_4NO_3,0.005mol/l DTPA-TEA,0.1mol/l HCl,0.1mol/l CaCl_2,0.1mol/l NaNO_3)在不同土壤条件下对土壤Cd的浸提规律。从浸提剂的特性及pH缓冲能力等角度讨论了其对土壤Cd的浸提机制。结合盆栽试验中植株吸Cd量的相关分析表明,不同浸提剂均有其适合的土壤条件反映Cd的生物有效性,但相对地,0.1mol/l CaCl_2可能是适应性最广的土壤有效Cd浸提剂。     

几种萃取剂对土壤中重金属生物有效部分的萃取效果

采用6种萃取剂:pH=7的0.01mol/L CaCl_2、pH=7.3的0.005mol/L DTPA+0.1mol/L TEA(三乙醇胺)+0.01mol/L CaCl_2O.1mol/L NaNO_3、0.43mol/L HOAc、pH=7的0.05mol/L EDTA和pH=4.65的0.5mol/L NH_4OAc+0.02mol/L EDTA浸取液.对污染土壤中的重金属Cu、Zn、Cd、Pb、的进行了萃取,并比较了萃取剂的萃取能力。实验结果表明,HOAc、EDTA以及NH_4OAc-EDTA萃取各种重金属的能力远远大于其它几种萃取剂的萃取能力,是比较理想的萃取剂。     

不同方法对南方几种土壤阳离子交换性质的测定比较

分別采用1mol L~(-1) NH_4OAC淋洗法,0.1mol L~(-1)BaCl_2捕掳交换法,6.667×10~(-3)mol L~(-1)Co(NH_3)_6Cl_3提取法以及电荷测定法测定了南方几种不同性质的土壤的阳离子交换性质。结果表明,酸性土壤的阳离子交换量具有不定性,NH_4OAC法的结果很高,而其它方法的结果显著偏低,但方法间仍存在显著差异。不过,各法对微酸性、中性土壤的测定结果无显著差异。与NH_4OAC法相比,BaCl_2法得到较多的Ca,而Co法则交换出较少的K。各法的浸提液pH间虽存在差异,但彼此间有良好的统计相关性。Co法测定的CEC值与交换性阳离子总和较为吻合,其浸提液pH与pH_(KCl)、pH_(CaCl_2)有良好的线性关系。看来,不同方法对酸性土壤阳离子交换量的测定差异主要来自測定过程中介质pH条件及离子强度不同所浸出的交换性酸的多寡。本文认为,Co(NH_2)_6Cl_3法可以作为这些土壤阳离子交换性质测定的例行方法。     

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。     

锰铁氧体吸附及催化柠檬酸还原六价铬的过程及机理

本文探究了磁性纳米铁锰氧体(MnFe_2O_4)及其黏土矿物负载材料对六价铬(Cr(Ⅵ))的吸附作用,同时研究了锰铁氧体-柠檬酸溶液体系中,铁锰氧体催化柠檬酸还原Cr(Ⅵ)的机理.结果表明,MnFe_2O_4材料对Cr(Ⅵ)的吸附量随着吸附时间的增加而增加,在0—5 min内快速吸附并达到平衡,符合准二级动力学模型.伴随MnFe_2O_4负载量的增加,凹凸棒土负载铁锰氧体(ATP-Fe Mn)的吸附量大幅增加,ATP-FeMn14吸附量最大达到了29.2 mg·g~(-1),且吸附等温线均可用Langmuir方程或Freundlich方程拟合,属于单分子层吸附.MnFe_2O_4和负载ATP材料吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值为3—4,ATP-FeMn14对六价铬的去除率最高,最佳投加量为5 g·L~(-1).在铁锰氧体-柠檬酸体系中,溶液pH值是影响Cr(Ⅵ)的去除效率的重要因素,当溶液pH值在4和5时,Cr(Ⅵ)的去除率(76.5%、66.2%)显著高于其他处理;4 mmol·L~(-1)柠檬酸的处理去除率(89.8%)显著高于其他浓度柠檬酸的处理去除率;而在相同体系中,MnFe_2O_4的处理去除率(89.8%)显著高于其他研究材料.本研究表明铁锰氧体不仅对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,在与有机酸共存时,还可以催化有机酸还原Cr(Ⅵ),降低Cr(Ⅵ)的环境风险.     

铁改性酵母粉对锑酸盐的吸附机理

采用氯化铁(FeCl3)制备了铁改性酵母粉，测试其对溶液中锑酸盐(Sb(V))的吸附性能，考察了FeCl3浓度、溶液pH以及酵母粉投加量对Sb(V)去除的影响，研究了Sb(V)在铁改性酵母粉表面的吸附动力学、吸附等温线特征，并用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、XPS等方法对改性酵母粉进行表征以探究其吸附机理.结果表明，改性酵母粉吸附Sb(V)的最佳条件为：FeCl3浓度0.5 mol·L^-1、酵母粉投加量2 g·L^-1、pH 3.0.5 mol·L^-1 FeCl₃改性酵母粉(0.5 Fe-Y)对溶液中Sb(V)的最大去除率为91.2%，吸附容量达68.15 mg·g^-1.0.5 Fe-Y对Sb(V)的吸附符合伪二级动力学和Langmuir等温线模型，该吸附过程属于化学吸附，涉及络合反应和静电吸附. FeCl₃改性能显著增强酵母粉对Sb(V)的吸附能力，酵母粉表面羟基等官能团增多、电位增加、晶形结构更加无序以及表面羟基铁与Sb(V)形成内层络合物是...     

三种人工湿地填料对低浓度氨氮废水的吸附特性

以沸石、陶粒、火山岩为试验材料,分别考察了不同初始氨氮浓度、pH、共存金属阳离子、温度对填料吸附氨氮的影响,并采用了吸附等温线、动力学和热力学对吸附过程进行解析.结果表明,Langmuir方程与Freundlich方程均能较好地描述氨氮在3种填料上的等温吸附行为.3种填料对氨氮的最大吸附量分别为0.9625 mg·g-1(沸石)、0.8643 mg·g-1(火山岩)和0.6928 mg·g-1(陶粒).Freundlich方程中,1/n0.5,表明3种填料对氨氮的吸附属于优惠吸附.颗粒内扩散不是控制填料吸附NH+4的唯一控速步骤,吸附过程可能受到内扩散和表面吸附的共同影响.pH值介于6—9之间时,对氨氮有较好的去除效果.共存阳离子对氨氮的吸附具有抑制作用,具体表现为Al3+Mg2+Na+Ca2+.等温解吸试验表明,陶粒对氨氮的吸附以物理作用为主,而沸石和火山岩以离子交换为主.     

组合液膜对土壤淋洗液中砷(As)的提取效果

针对土壤淋洗液中重金属传统萃取及液膜提取方法效率低的问题,提出组合液膜来提高提取率.本研究采用双二-乙基已基磷酸(D2EDTPA)和磷酸三丁酯(TBP)互为协同提取剂的组合液膜提取技术对土壤淋洗液中砷(As)进行提取,考察了系统温度、组合池膜溶液提取剂与膜溶剂体积比(M1/M2)、组合相有机相与水相体积比(O/A)、组合相提取剂比例(VD2EDTPA/VTBP)对As3+和As5+提取率的影响.研究结果表明,组合提取剂与As形成络合物在液膜系统中传输,最佳提取条件为:系统温度在28—30℃左右、M1/M2为4∶1、O/A为2∶1、VD2EDTPA/VTBP为4∶3.As3+和As5+起始浓度为5.45×10~(-4)mol·L~(-1)和1.12×10~(-4)mol·L~(-1)时,90 min最佳提取条件下提取率可达93.1%和82.7%.     

不同类型土壤对重金属的吸附特性

为了解重金属在土壤中的迁移转化规律,为确定土壤环境容量和治理土壤重金属污染提供理论依据,采用室内试验方法研究了采自山东的棕壤、黑龙江的黑土、陕西的黄棕壤和山西的褐土吸附Cu2 、Pb2 和Cd2 的特性及溶液pH、外加腐殖酸、溶液中重金属初始含量对吸附的影响.由振荡平衡法进行吸附试验,原子吸收分光光度法测定平衡溶液中重金属的吸光度值.试验结果表明:随着溶液中Cu2 、Pb2 和Cd2 含量的增大,4种土壤对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附量逐渐增大.溶液pH值对土壤吸附重金属的影响因土壤性质和重金属特性的不同而不同.加入腐殖酸,4种土壤对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附量明显减少.不同吸附模型拟合结果表明,4种土壤对Pb2 的吸附等温线都符合 Langmuir 方程和Freundlich方程,对Cu2 吸附等温线拟合的Langmuir 方程和Freundlich方程的相关性不理想,对Cd2 吸附等温线拟合符合Freundlich方程.     

阴离子交换树脂回收土壤淋洗液中的EDTA-Cd

以湖南株洲污染土壤作为研究对象,研究了Na-EDTA、NH_4-EDTA、Ca-EDTA在不同浓度下对土壤中Cd的去除效果,确定出适合的浓度与淋洗剂;并采用氯型717阴离子交换树脂对土壤淋洗液中的EDTA-Cd络合物进行吸附与回收试验,主要方法流程如下:采用静态法考察了固液比、pH值、时间、温度对树脂吸附EDTA-Cd络合物的影响,确定最佳吸附条件;采用上柱吸附法研究了在不同流速下穿透曲线的变化,确定树脂的穿透点;选取Fe_2(SO_4)_3多价金属盐溶液作为再生剂,对树脂中的EDTA-Cd络合物进行动态洗脱回收,测定出洗脱曲线与体积.随后进行连续5次吸附洗脱试验,探究树脂的再生性与树脂中EDTA-Cd络合物的回收效果.结果表明,在浓度为2.5 mmol·L~(-1)时,Na-EDTA、NH_4-EDTA、Ca-EDTA溶液对土壤中的Cd具有较好的去除效果,其去除率分别为64.75%、66.11%、68.29%.另外,在静态吸附过程中,随着固液比增加,树脂对EDTACd的吸附效率减少,在pH值为5.6时,对EDTA-Cd络合物吸附效率达到93.53%,树脂达到吸附平衡所需的时间为30—45 min,最佳反应温度区间为25—35℃;在动态吸附回收过程中,当上柱流速为4 m L·min~(-1)时,树脂达穿透点所需EDTA-Cd络合溶液为650 m L;再生剂Fe_2(SO_4)_3的洗脱体积为60 m L,洗脱溶液与吸附EDTA-Cd络合物溶液的体积比例达到1∶10.经过连续5次吸附洗脱试验后,树脂对EDTA-Cd络合物的去除率和再生率分别达到76.64%—93.43%、75.65%—84.19%.利用氯型717阴离子交换树脂提取以及回收土壤淋洗液中EDTA-Cd络合物是可行的.     

复合铁铝氢氧化物对As(Ⅴ)的吸附作用

从吸附剂的组成、结构、表面性质、溶液的酸度及砷的存在形式等方面探讨了复合铁铝氢氧化物(Fe5Al2(OH)21.nH2O)对溶液中As(Ⅴ)的吸附.结果表明,该吸附剂具有微晶体的结构特征,孔径小,比表面积大,等电位点pH值为8.3;在pH为4-8的溶液中,对As(Ⅴ)的吸附能力很强,饱和吸附容量Qm分别为:0.7901(pH5),0.5981(pH7)和0.3033 (pH9)mol·kg-1, 常见共存离子不影响砷的吸附.Langmiur方程能很好地描述实验的吸附等温线.吸附态 As(Ⅴ)的解吸量随解吸剂pH值的升高而增大.     

多形态多水平氮添加对温带森林土壤根系呼吸和微生物呼吸的影响

为阐明不同水平、不同形态的氮添加对土壤总呼吸、土壤微生物呼吸、根系呼吸的影响及微生物机制,本研究以温带森林土壤为研究对象,开展多形态(硝态氮(NaNO_3)、铵态氮((NH_4)_2SO_4)和混合态氮(NH_4NO_3))多水平(50 kg N·ha~(-1)·a~(-1)和150 kg N·ha~(-1)·a~(-1))的增氮控制实验.在施氮后的第7—9年,利用静态箱-气相色谱法研究土壤呼吸组分和磷脂脂肪酸方法研究微生物群落丰度和群落结构的改变.结果表明,氮添加显著提高了土壤硝态氮和铵态氮含量,而土壤pH平均降低0.85个单位.在施氮后的第7—9年,氮添加将会减弱土壤呼吸活动,高水平的氮添加效应强于低水平氮添加;就形态来说,(NH_4)_2SO_4起到促进效应,而NH_4NO_3则逐渐由促进效应转变成抑制效应,例如在2019年(施肥后第9年),高水平的(NH_4)_2SO_4施加分别提高土壤总呼吸和微生物呼吸的34.06%和37.95%,而高水平NH_4NO_3添加则分别抑制了土壤总呼吸和微生物呼吸的27.62%和31.70%.而高水平的(NH_4)_2SO_4添加对根系呼吸有促进作用,而高水平的NH_4NO_3则有抑制效应.微生物呼吸和细菌、真菌显著正相关,和真菌/细菌比值也呈正相关.总之,土壤呼吸各组分对氮添加的响应受氮素形态和水平的控制,特定森林土壤碳排放量对土壤氮基质响应具有多阶段性,微生物呼吸的降低反映了土壤有机质分解速度的降低,这有可能会进而促进土壤碳的积累,达到氮促碳汇的效果.     

示差脉冲吸附伏安法同时测定食品中痕量的镍和钴

本文研究了在NH_3/NH-4Cl中Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和丁二肟的螯合物Ni(Ⅱ)A_2、Co(Ⅱ)A_2在示差脉冲吸附伏安法中的特性,在高浓度下Ni(Ⅱ)A_2、Co(Ⅱ)A_2的吸附还原峰均发生变化。Ni(Ⅱ)A_2的吸附峰电势向负方向偏移,前沿变陡,半峰宽度变窄,主峰后出现新峰,血Co(Ⅱ)A_2的吸附峰的变化规律正好相反。在搅拌下富集, Ni(Ⅱ)0.3—20μg/l、Co(Ⅱ)0.03—20μg/l的范围内蜂电流与金属离子浓度有良好的线性关系。在溶液静止下富集,此线性范围可扩展到80μg/l。影响重现性的主要因素是溶液中NH_3浓度的变化及加电压前螯合物的吸附富集。提高NH_3浓度可以消除Zn~(2 )的干扰。提出了高浓度Ni(Ⅱ)存在下同时测定Ni/(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的方法,并应用此方法测定了多种食品中的Ni和Co。     

土壤中植物有效态镉提取方法比较

通过温室盆栽试验研究了滩潮土、青紫泥田和黄泥砂田中添加镉对青菜镉吸收的影响,评价了人工螯合剂、无机盐和硝酸溶液对污染土壤中镉的浸提性及其植物有效性.结果表明,青菜地上部镉与土壤镉含量呈非线性关系.土壤pH值和碳酸钙含量是影响镉植物有效性的主要因素,青菜对镉的吸收与土壤pH呈显著负相关.在土壤镉含量相同条件下,黄泥砂田、青紫泥田、滩潮土3种土壤中青菜地上部镉含量依次降低.青菜地上部镉含量与0.43mol·L-1HNO3、0.05mol·L-1EDTA和0.01mol·L-1CaCl2提取态镉均呈显著相关(r2=0.73～0.96).笔者认为,这3种提取剂提取的土壤镉可视为植物有效态镉.     

聚苯乙烯微塑料对土壤吸附泰乐菌素的影响过程和机制

以聚苯乙烯(PS)微粒和泰乐菌素(TYL)为研究对象,选取我国不同地区、不同性质农田土壤,通过吸附动力学和热力学试验研究微塑料添加对土壤吸附TYL的影响。结果表明,添加PS条件下4种土壤吸附TYL的能力显著提高,其中,PS对黏质土壤吸附TYL能力的提高作用大于壤土;土壤中w=1%的PS没有明显改变4种土壤对TYL的吸附过程,吸附过程能较好地用准二级动力学模型(R²>0.97)拟合,通过颗粒内扩散模型判断原土壤和含PS土壤对TYL的吸附过程分为外部扩散、颗粒内扩散和吸附平衡3个阶段。土壤对TYL的吸附等温线可以用Freundlich和Langmuir方程进行较好的拟合(R²>0.97)。添加PS后土壤吸附TYL的能力随pH值和离子强度的增加均有一定程度减弱,且达到显著性差异,其吸附机制为以疏水作用和静电作用为主导的多相吸附。     

绣球花状掺锶碳羟基磷灰石对Pb~(2+)的吸附

以NH_4H_2PO_4、Ca(NO_3)_2·4H_2O、Sr(NO_3)_2和尿素[CO(NH_2)_2]为原材料,通过水热法合成了一种单分散、由纳米片自组装而成的绣球花状三维(3-D)掺锶碳羟基磷灰石(Sr-CHAp),并用于吸附酸性水溶液中的铅离子(Pb~(2+)).研究了溶液p H、吸附时间、初始浓度对Sr-CHAp材料吸附Pb~(2+)的影响及在其在不同p H条件下的吸附机理.采用XRD、SEM、FI-IR和BET等技术对材料及吸附产物进行表征.结果表明,该吸附剂材料表面具有介孔结构,平均孔隙宽度是11.10 nm,具有较大的比表面积(43.54 m~2·g~(-1)),在pH3时对Pb~(2+)具有较高的饱和吸附量(985.1 mg·g~(-1));其等温线吸附数据符合Langmuir模型,动力学吸附数据符合伪二级动力学模型;在酸性溶液中其对Pb~(2+)的吸附主要表现为溶解/沉淀机理,溶液p H值的大小影响吸附后的产物,强酸性条件下有利于PbHPO_4的生成,而p H值为3—6时主要生成Pb_(10)(PO_4)_6(OH)_2.     

降雨条件下纳米零价铁镍对污染土壤中六价铬迁移的影响

通过模拟降雨进行土柱淋溶实验来研究降雨条件下纳米零价铁镍(nZVI/Ni)对污染土壤六价铬迁移的影响,并测定淋溶液的Cr(Ⅵ)浓度、pH、电导率和累积释放量.使用改进BCR连续提取法测定淋溶后各层土壤的铬形态分布,分析施加nZVI/Ni对土壤中铬形态的影响.结果表明,降雨条件下六价铬的释放过程主要分为快速和慢速释放两个阶段.随着淋溶体积的增加,土壤淋溶液的pH逐渐升高后最后趋于平稳,电导率和Cr(Ⅵ)浓度迅速下降后趋于平稳.模拟降雨条件下,土壤中投加nZVI/Ni显著降低了淋溶液中Cr(Ⅵ)的累积释放量.投加0.10%nZVI/Ni土壤淋溶液的Cr(VI)累积释放量低于空白对照57.53%.在nZVI/Ni投加量相同时,模拟降雨的pH值越低nZVI/Ni的修复效果越好;降雨的淋溶次数对修复效果基本无影响;采用均匀混合的方式投加nZVI/Ni有着更好的修复效果.在土壤中nZVI/Ni对Cr(Ⅵ)修复过程中,纳米铁材料起主要作用,Fe(Ⅱ)的贡献很小.土壤经nZVI/Ni修复后,可还原态铬含量减少,可氧化态铬含量增加,表明纳米零价铁镍可以降低土壤中铬的迁移性,降雨条件下对六价铬污染土壤具有一定的修复效果.     

凹凸棒石和海泡石对镉离子的吸附效果

采用静态批试验方法研究了凹凸棒石和海泡石对溶液中Cd~(2+)的吸附特性,并通过考察一定离子强度下,不同初始浓度、固液比、吸附时间和pH值对吸附镉的影响。结果显示:在0.01 mol·L~(-1)NaNO_3离子强度下,高品位海泡石、凹凸棒石和低品位凹凸棒石对溶液中Cd~(2+)的吸附量与初始浓度呈正比,与固液比呈反比;根据Langmuir等温吸附方程拟合结果,在给定离子强度25℃条件下黏土矿物Cd~(2+)的理论饱和吸附量从大到小依次为高品位凹凸棒石(33.67 mg·g~(-1))、高品位海泡石(25.55 mg·g~(-1))、低品位凹凸棒石(11.52 mg·g~(-1))和低品位海泡石(5.24mg·g~(-1));Cd~(2+)在海泡石、凹凸棒石上的吸附受pH值的影响较大,在pH值为2~4时吸附效果最好;凹凸棒石对Cd~(2+)的吸附较为稳定,在3 h时基本达到吸附平衡;在离子强度为0.01 mol·L~(-1)NaNO_3、Cd~(2+)初始浓度为625 mg·L~(-1)、黏土矿物添加量为15 g·L~(-1)和pH值为2~4时,去除效果从大到小依次为高品位海泡石、高品位凹凸棒石、低品位凹凸棒石和低品位海泡石。     

铅—二甲酚橙络合吸附波及食糖中铅的测定

铅-二甲酚橙(XO)络合物的极谱行为的研究迄今尚未报导过.XO在0.025mol/L(NH_4)_2SO_4,0.1mol/L六次甲基四胺的溶液(pH5.0)中,出现一还原波,Ep_1=-0.64V(vs.SCE).再加入微量的Pb(Ⅱ)后,在较正的电位上出现一灵敏的还原波,Ep_2=-0.44V,ip与CPb(II)在5×10~(-8)—2×10~(_6)mo1l/L范围内成线性关系,并用于食糖中微量铅的测定,方法简便,可靠.用等摩尔连续变化法确定络合物的络合比为1:1.用单扫示波极谱、循环伏安法、常规脉冲极谱等研究极谱波的性质及其机理.实验证明.该波为络合吸附波.     

不同改性生物炭功能结构特征及其对铵氮吸附的影响

为研发高性能铵氮(NH_4~+-N)吸附材料,削减水体NH_4~+-N排放负荷,提高农田土壤NH_4~+-N养分持留力,采用3种改性方法制备铁改性生物炭(B1)、酸碱联合改性生物炭(B2)铁氧化改性生物炭(B3)。通过吸附实验对比研究不同改性生物炭对NH_4~+-N的吸附效应,并结合改性前后和吸附前后生物炭组成与结构特征对改性生物炭的NH_4~+-N吸附机制进行探讨。结果表明,(1)铁氧化改性生物炭对NH_4~+-N的吸附作用最强,相对于未改性生物炭(B),其NH_4~+-N饱和吸附量提高了23.3%-24.1%;铁改性生物炭次之,NH_4~+-N饱和吸附量较未改性炭提高了14.1%-14.3%;酸碱联合改性生物炭NH_4~+-N饱和吸附量最小。(2)改性生物炭对NH_4~+-N的吸附由单分子层化学吸附的稳定吸附机制主导,同时存在非均一的多层物理吸附过程。(3)改性后导致的C-O官能团的增加是NH_4~+-N吸附量增加的主要原因,其次Fe-O官能团也参与了NH_4~+-N吸附。因此,采用氧化物对生物炭进行改性,提升生物炭中有氧官能团含量(包括有机和无机有氧官能团)是提高NH_4~+-N吸附效应的有效途径。该研究结果可为制备和筛选高性能NH_4~+-N吸附材料,提高生物炭在土水系统NH_4~+-N的去除效应提供理论基础。