水中Cu~(2+)、Zn~(2+)的Mn~(2+)-APDC共沉淀原子吸收法测定

1 前言以火焰原子吸收法测定饮用水中Cu~(2+)和Zn~(2+)时,通常,需对水样进行浓缩富集。常用的MIBK等有机试剂,易挥发、有毒,且较难处理回收。Fe(OH)_3、Zn(OH)_2等无机共沉淀体系也不理想。而有机螯合共沉淀体系,则是浓缩和分离的较理想方法。 E.A.Boyle和J.M.Edmonel用Co-APDC共沉淀体系富集了海水中的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+);Fujwara等用Co-APDC共沉淀法富集了海水中的Cr~(3+)和Cr~(6+);齐文启等以Mn~(2+)-DDTC共沉淀法富集了天然水中的Cr~(3+)和Cr~(6+)。在上述工作基础上,本文研究了Mn~(2+)-APDC和Mn~(2+)-DDTC体系对自来水中Cu~(2+)和Zn~(2+)的富集效果。实验结果表明,以Mn~(2+)-APDC共沉淀体系富集Cu~(2+)和Zn~(2+)较理想。     

腐植酸树脂处理Cu~(2+)、Ni~(2+)冶炼废水

《环境保护》杂志一九八三年第四期发表中科院地理所“用FH-1腐植酸树指处理工业废水”的文章后,我们就着手用FH-1腐植酸树指处理我厂含Cu~(2+)、Ni~(2+)混合离子废水的试验,取得了成效,并于85年12月通过了省级鉴定。本文只就用FH-1腐植酸树脂处理含Cu~(2+)、Ni~(2+)混合离子的冶金废水的特点及其关问题简述如下: 一、废水水质情况我厂日排废水量600米~3,废水中含有Cu~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、As~(3+)、Se~(4+)等多种元素。废水pH值在2～6之间。其中Cu~(2+)、     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对饮用水氯消毒过程中三卤甲烷生成的影响

以腐殖酸模拟天然水体中氯化消毒副产物的前驱物进行实验,研究了水中存在Br-、不同pH条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)单独存在和2种离子共存时对三卤甲烷(THMs)的生成量和4种THMs(CHCl_3、CHBrCl_2、CHBr_2Cl、CHBr_3)相对分布的影响。结果表明,在pH为6.0、7.0、9.0 3种条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)对THMs的生成均起到一定的抑制作用,并且Mg~(2+)比Ca~(2+)对THMs生成的抑制作用更强。此外,随着pH的升高THMs生成总量增加,说明碱性环境更有利于THMs的生成。偏酸性环境下,Ca~(2+)的存在有利于溴代三卤甲烷的生成,Mg~(2+)有利于氯代三卤甲烷的生成。Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度超过1.0 mg/L后,对THMs生成有较明显抑制作用。中性环境下,Ca~(2+)单一存在时,随着Ca~(2+)浓度的增加THMs的生成总量先增后减,并且在Ca~(2+)浓度为2.5 mg/L时达到最大值,此时Ca~(2+)有利于氯代三卤甲烷的生成;Ca~(2+)、Mg~(2+)同时存在时,THMs的生成分布改变,溴代三卤甲烷的生成显著增多。     

以DDC为滴定剂连续电位滴定废水中的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)

本文拟定在45%的乙醇、15%的乙酸乙酯介质中,pH6.3～7条件下以CuS—Ag_2S电极,DDC为滴定剂,连续电位滴定废水中的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)的方法。实验表明,此法干扰少,精密度高,检测下限低,仪器简单、操作方便,无毒省时,亦可用于金属、矿石,电镀液等中的Cu~(2+),Ni~(2+)、Zn~(2+)的微量、常量测定。     

Cd~(2+)、Pb~(2+)在湘江流域河床表层沉积物上的吸附特性研究

以湘江流域河床表层沉积物为吸附剂,用于去除水中Cd~(2+)、Pb~(2+),系统研究了沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附规律,并探讨了其吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后的化学稳定性。结果表明,当2种离子单独存在时,沉积物对Cd~(2+)、Pb~(2+)均具有较好的吸附效果;当2种离子同时存在时,由于竞争作用,沉积物对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附量分别减小了约40%和16%。对吸附平衡的溶液进行曝气和用双蒸水清洗吸附饱和的沉积物后,Cd~(2+)、Pb~(2+)的释放比例较小,说明湘江流域河床表层沉积物吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)后,其化学稳定性较好。沉积物的SEM、FTIR和XRD分析发现,沉积物结构多孔,表面含有大量—OH、—NH,这些基团在吸附重金属阳离子过程中起重要作用。研究结果表明,湘江流域河床表层沉积物对去除水中的Cd~(2+)、Pb~(2+)有较好的效果,该成果对湘江流域重金属污染控制具有重要参考价值。     

Nafion交换剂富集-石墨炉原子吸收法测定废水中铬

本文用Nafion交换剂富集-石墨炉原子吸收法测定废水中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),富集底液选用0.01mol NaAc-HAc缓冲液(pH=4.5),测定线性范围为5—100ng/ml,回收率在92—106％之间。对含Cr(Ⅲ)量为25ng/ml试样溶液进行十次平行测定,相对标准偏差为5.9％,特征浓度为2.4ng/ml Cr(Ⅲ),十多种共存离子不干扰测定。     

外源DOM条件下K+、Na+、Ca2+、Mg2+对湿地苔草吸收Cu的影响

文章在重金属Cu胁迫下,通过水培实验探究了外源溶解性有机质(DOM)存在下不同浓度K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对鄱阳湖湿地优势植物苔草(Carex cinerascens)吸收Cu的影响。在苔草的生长完全受到抑制的30 mg/L Cu~(2+)浓度和缓解Cu胁迫效果最佳的1 mg/L DOM条件下,通过设置培养液中不同浓度的K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)水化学特性,观察苔草水生根形态,分析苔草体内和水培液中Cu~(2+)浓度水平。研究表明,K~+、Mg~(2+)、Na~+浓度为20 mg/L,Ca~(2+)浓度为1 mg/L时能有效缓解Cu胁迫,使苔草水生根恢复生长。20 mg/L Mg~(2+)与不同浓度的K~+、Na~+、Ca~(2+)对苔草水生根形态的影响存在显著差异(P0.05)。苔草根系部分的Cu富集能力明显高于茎叶部分,富集能力顺序为浓度水平10 mg/L K~+5 mg/L Mg~(2+)10 mg/L Ca~(2+)20 mg/L Na~+,转运能力为浓度水平10 mg/L K~+5 mg/L Mg~(2+)20 mg/L Na~+10 mg/L Ca~(2+)。在不同水化学特性下苔草地上部分与地下部分的Cu富集无显著差异(P0.05)。K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)可能在水培液中与游离Cu~(2+)竞争,影响Cu-DOM的结合,从而改变溶液中剩余Cu~(2+)浓度。     

Cu~(2+)和Zn~(2+)对日本新糠虾生长、蛋白含量和体内磷酸酶活性的影响

观察了不同浓度(10、20、40和80 μg/L)重金属离子Cu~(2+)和Zn~(2+)对日本新糠虾存活、蜕皮、蛋白含量和体内磷酸酶(碱性磷酸酶和酸性磷酸酶)活性的慢性(30 d)影响.结果显示:(1)Cu~(2+)和Zn~(2+)能明显降低糠虾存活率,金属离子浓度增高,存活率降低,其中Cu~(2+)引起的存活率降低更为明显,在最高浓度(80 μg/ L)Cu~(2+)组中糠虾的存活率仅为同浓度Zn~(2+)组的1/3,两组均明显低于对照组(P<0.05);Cu~(2+)和Zn~(2+)能明显降低糠虾蜕皮次数,最高浓度(80 μg/ L)Cu~(2+)和Zn~(2+)中糠虾的蜕皮数分别为11.00±1.73(次)和11.33±0.58(次),分别约为对照组的55.92%和57.6%.(2)Cu~(2+)和Zn~(2+)均能明显影响糠虾蛋白含量,其中Cu~(2+)的影响力更强,最高浓度(80 μg/ L)Cu~(2+)组糠虾体内蛋白白含量占湿重比为9.78%,仅约为对照组的1/2.(3)Cu~(2+)和Zn~(2+)能明显抑制糠虾体内两种磷酸酶的活力,碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活力能作为糠虾监测环境重金属污染(Cu~(2+)和Zn~(2+))的检测指标.     

Cr~(6+)、Pb~(2+)和Ni~(2+)对莱茵衣藻的毒性效应研究

以莱茵衣藻为受试生物,利用快速叶绿素荧光诱导动力学分析和毒理测试方法,开展了3种典型重金属(Cr~(6+)、Pb~(2+)和Ni~(2+))对莱茵衣藻的单一毒性效应试验,分析不同种类和不同浓度的重金属对莱茵衣藻光合活性和抗氧化系统的影响。结果表明:不同浓度的3种重金属均能降低莱茵衣藻的叶绿素荧光产量和相应的光合参数(Fv/Fm、RC/CS_0、ET_0/TR_0和ET_0/ABS),抑制莱茵衣藻的光合活性,降低莱茵衣藻的SOD活性,并增加莱茵衣藻的MDA含量,对莱茵衣藻造成一定的氧化损伤,且随重金属浓度和处理时间的增加,对莱茵衣藻的抑制和损伤作用加剧;但莱茵衣藻对不同种类和不同浓度重金属的毒性效应响应程度存在一定的差异,Cr~(6+)胁迫在其低浓度和短时间内即对莱茵衣藻表现出显著的抑制效果,而Ni~(2+)胁迫随其浓度的增加对莱茵衣藻的ET_0/TR_0、ET_0/ABS参数和MDA含量的抑制效果不明显;参数Fv/Fm是对重金属毒性效应响应最敏感的毒性评价指标,结合其半数效应浓度(EC_(50))值得出3种重金属对莱茵衣藻的毒性效应强度排序为Cr~(6+)Pb~(2+)Ni~(2+)。该研究结果可为莱茵衣藻在重金属污染水体监测中的应用提供参考。     

微曝气强化生态浮床去除水中Cu~(2+)效果研究

构建一种改进型微曝气强化生态浮床污水静态模拟实验平台,利用该平台研究了3种水生植物黄菖蒲、西伯利亚鸢尾和水竹对水中Cu~(2+)的去除能力及富集特征;同时探究了不同曝气量下,黄菖蒲微曝气生态浮床对水中Cu~(2+)的去除效果。结果表明:在实验条件下,3种水生植物对水中Cu~(2+)的去除能力依次为黄菖蒲>西伯利亚鸢尾>水竹;当曝气量为7.5 L/min时,黄菖蒲微曝气生态浮床对水中Cu~(2+)的去除效果最好;3种植物的不同部位对重金属Cu~(2+)的吸收富集能力均表现为根部最强。     

Ca~(2+)、Al~(3+)对聚丙烯酰胺在高岭土絮凝过程中作用的影响

在实验条件下,Ca~(2+)、Al~(3+)离子对高岭土的絮凝过程有不利影响,且pH越高Ca~(2+)的影响越大,pH越低,Al~(3+)的影响越大.运用分子轨道(MO)理论、溶液化学计算、电子探针测试等手段,研究探讨了其作用机理.认为在酸性和中性范围内,Ca~(2+)、Al~(3+)离子及它们的羟基络合正离子与聚丙烯酰胺之间的相互作用造成后者分子链发生卷曲,导致絮凝效果下降;而在pH>9范围内,Ca~(2+)、Al~(3+)的氢氧化物沉积在高岭土表面,阻碍或抑制了聚丙烯酰胺与高岭土之间的氢键作用.     

水中痕量pb2＋的石墨炉原子吸收法测定

以Nafion修饰电极预富集—石墨炉原子吸收分光光度法测定水体中痕量pb~(2+)。方法的线性范围为1.2～100μg/l。9次平行测定的相对标准偏差为0.2％;检出限为0.6μg/l;10多种共存离子不干扰测定。     

基于唐南渗析原理阳离子交换膜对Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)去除能力的研究

基于唐南渗析原理,采用阳离子交换膜去除原水中Cu2+、Mn2+、Zn2+等重金属离子,研究影响阳离子交换膜去除各重金属离子能力大小的机制以及2种重金属离子共存时互相干扰的机制.结果表明,阳离子交换膜可有效去除原水中Cu2+、Mn2+、Zn2+等重金属离子,去除率为75%～85%;在浓度相同下且重金属离子带相同电荷数时,其水化离子半径越小,离子扩散速度就越快,阳离子交换膜对其去除能力就越强;当重金属水化离子半径基本相同时,膜对原子序数小的重金属离子的去除能力更强;相同浓度且相同电荷数的重金属离子共存时,各离子同步被去除,但各离子之间存在干扰,越易于被离子交换的离子与其它离子共存时,其竞争能力越强,使其他离子的去除率降低越多;当待去除离子的总浓度远低于膜的交换容量时,离子共存时各离子的去除率相比离子单独存在时各离子的去除率下降幅度不大.     

废水中GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)对活性污泥脱氢酶的影响及其抑制动力学

以活性污泥脱氢酶的活性作为毒性指标,研究了半导体材料GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)对活性污泥活性的抑制影响,并用Hg~(2+)作为参比材料;同时对抑制动力学也作了初步研究。实验表明,GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)及Hg~(2+)的10％抑制浓度分别为45.00,371.63,0.13ppm/gMLSS,GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)和Hg~(2+)在浓度分别为180,700,250和1.25ppm/g MLSS时的抑制常数分别为1.30×10~(-3),7.05×10~(-3),6.12×10~(-3)和5.49×10~(-3)mmol,且其抑制类型均属可逆非竞争性抑制。     

纳米二氧化锆吸附Pb~(2+)的研究

采用沉淀法合成了纳米级二氧化锆,利用SEM、XRD技术,对纳米ZrO_2进行微观形貌和粒径分析,探讨了吸附时间、吸附温度、pH值以及Pb~(2+)初始浓度对吸附的影响,分析了吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。研究结果表明:在吸附温度为40℃,Pb~(2+)初始浓度为10 mg/L,pH为4.5时,吸附反应40 min后,最大吸附量为17.8 mg/g;纳米ZrO_2对Pb~(2+)吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;温度在303~323 K时,纳米ZrO_2吸附Pb~(2+)的吉布斯自由能ΔG~o<0、焓变ΔH~o<0、熵变ΔS~o<0,表明纳米ZrO_2对Pb~(2+)的吸附是一个自发放热过程。     

胡敏素对Pb~(2+)吸附的响应面优化及机理

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Pb~(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH值、温度和Pb~(2+)初始浓度5个影响因素,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定了最优吸附条件,对吸附过程的等温模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.研究表明吸附剂用量、pH值、温度和Pb~(2+)初始浓度为显著因素.胡敏素对Pb~(2+)吸附的最优条件为:吸附时间85min、投加量1.2g/L、pH=4.7、温度44.5℃、Pb~(2+)初始浓度202mg/L.最优条件下,实测Pb~(2+)吸附率可达92.59%.胡敏素对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir等温线方程,最大吸附量为170.28mg/g;计算得知胡敏素吸附Pb~(2+)的热力学状态函数ΔG~0、ΔS~0和ΔH~0分别为-29.30~-24.21k J/mol、126.70J/(mol·K)和13.59k J/mol,吸附过程为吸热过程.胡敏素表面的羰基、羟基、氨基和羧基等活性基团可以和Pb~(2+)发生配位络合作用,Ca、Na和Mg等离子与Pb~(2+)发生离子交换作用.研究结果表明,胡敏素作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂,可用于处理含Pb~(2+)废水.     

SDS、SDBS胶团强化超滤Cu~(2+)的比较

采用模拟含Cu2+废水,以阴离子表面活性剂SDS和SDBS胶团强化超滤分离Cu2+(Cu2+固定为0.6 mmol/L),通过对渗透通量、渗透浓度、去除率、富集率的比较,从而得出SDS、SDBS分离效果的优劣.结果表明,添加SDS的渗透通量始终高于SDBS[其中SDS平均渗透通量为29.92 L.(m2.h)-1,而SDBS只有16.55 L.(m2.h)-1],渗透浓度始终低于SDBS,当渗透液Cu2+浓度接近为0时,SDBS、SDS所需浓度分别为2 mmol/L和6 mmol/L.SDS的Cu2+去除率和平均富集率高于SDBS(SDS平均去除率为85.06%,平均富集率为4.18;SDBS对应值分别为69.05%,4.05).此外,SDS自身的平均富集率也高于SDBS(SDS为3.89,SDBS为3.13).由此可见,SDS比SDBS更适合去除Cu2+.     

限氧裂解法粟米秸秆生物炭对固液体系中Pb~(2+)的吸附特性与机理研究

为探讨固液体系中限氧裂解法制备粟米秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附特性与机理,通过静态批量试验研究了pH、初始离子浓度、吸附剂投加量、吸附时间对粟米秸秆炭吸附Pb~(2+)特性的影响,并通过热力学分析其吸附作用机理。结果表明,粟米秸秆炭对Pb~(2+)吸附在pH为5.5～6.0范围内效果最好,其吸附能力与温度和离子浓度正相关,与吸附剂投加量负相关。粟米秸秆炭对Pb~(2+)吸附反应满足Lagergren准二级动力学模型,Langmuir模型拟合等温吸附过程结果较好。扫描电镜和傅里叶红外光谱对材料吸附前后分析表明,粟米秸秆在炭化和吸附Pb~(2+)后的表面形态发生改变,羟基和羧基等表面活性基团在该吸附过程中起主要作用。     

新型钛酸钠填料对Cu2+、Pb2+、Zn2+和Cd2+的竞争吸附研究

以钛酸钠纳米纤维为原材料制备新型钛酸钠填料,对水体中常见的重金属(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cd~(2+))进行竞争吸附实验研究,分析了四元、三元及双组分竞争吸附的选择性吸附特性,并探讨了4种金属离子在钛酸钠填料上的相互作用关系.结果显示,初始浓度较低时,4种离子之间的相互影响差异性不明显;随着初始浓度的升高,4种离子的竞争吸附分配系数都呈下降的趋势,竞争吸附系数大小顺序为:Pb~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+),这与重金属离子的第一水解常数大小顺序一致.竞争吸附结果表明,水中存在Pb~(2+)时,其余3种离子的吸附都会被抑制,尤其对Zn~(2+)和Cd~(2+)的抑制更显著,即在钛酸钠填料上Pb~(2+)的竞争吸附能力最强,Cu~(2+)次之,而Zn~(2+)和Cd~(2+)的竞争吸附能力较弱,其吸附过程容易受到其他二价金属离子的抑制.     

Mn~(2+)联合臭氧氧化技术脱除苯废气的研究

文章通过对Mn~(2+)联合臭氧氧化技术对苯脱除的试验,研究了臭氧初始浓度、入口苯浓度、Mn~(2+)浓度、pH值以及反应时间对苯的脱除效率的影响,并对结果进行相关分析。得出最佳的试验条件为苯初始浓度为100~200 mg/m~3,反应接触时间为9 s,臭氧初始浓度为8.45 mg/L,Mn~(2+)浓度为1 mmol/L,pH值为3。