重金属的络合、吸附与水环境容量

重金属的水环境容量已引起环境科学界的广泛关注。它不仅是环境科学的基本理论问题,而且在排污标准的制订、区域环境的综合治理以及环境质量评价等实际工作中也具有重要的实用价值。而天然水的络合容量与吸附容量,则是重金属水环境容量的主要内容。本文阐述了有关的基本概念、测定原理与方法,并评价了这一领域的研究现状及存在问题。     

重金属水环境容量及其应用

论述了重金属水环境容量的客观存在,阐明了它的定义和内涵,讨论了若干主要影响因素。通过分析,提出了定量化方法以及开发利用的主要途径。结合湘江重金属污染的现状,计算了湘江株洲江段重金属的水容量,分析了容量的变化过程。研究表明,重金属水环境容量有广阔的应用前景。     

水生植物对漓江流域水环境的影响

漓江水生植物能从水环境中吸收营养组分氮、磷,防止水环境富营养化;与水生藻类竞争,抑制其生长发育;还能与部分重金属络合,降低其环境毒性。对漓江的水环境有重要作用。     

自然水环境中的金属络合容量

有关自然水环境中金属络合容量的文献,在国外的杂志上已有许多报导。 络合容量一词的英文名,除了用得较多的“complexing capacity”外,还有多种写法, 如:complexation capacity、complexing ability、chelationcapacity、binding capacity、binding ability等。但其意义都是指排放到河流、湖沼和海洋等自然水环境中的金属与水体中有机配位体之间进行络合(或螯合)作用的     

乐安江沉积物对重金属的吸附模式研究

应用表面络合理论及其研究方法对乐安江沉积物的表面特征及对重金属的吸附特性进行了研究，进行了乐安江沉积物样品的表面电位滴定实验及样品对重金属Ｃｕ、Ｃｄ的吸附实验。应用图法及ＦＩＴＥＱＬ优化程序确定了表面络合模式中的相应参数，并对模式的预测能力进行了检验，研究了３种表面络合模式即恒定容量模式，扩散层模式和三层模式的拟合应用飞速，结果表明，３种表面络合均能较好地描述天然沉积物的吸附过程，但哪种模式从化学     

东海西北部海域表层海水表观铜络合容量的分布及其影响因素的探讨

本文对东海西北部海域布设了八个站位进行了表现铜络合容量的测定，得到的表观铜络合容量在５１．４～３６３．０ｎｍｏｌＣｕ／ｄｍ￣３之间，平均值为１３２．６ｎｍｏｌＣｕ／ｄｍ￣３。得出了各站位的表观铜络合容量在黄海沿岸水的方向上依次减小的分布规律。并结合水文、生物、化学方面的有关调查结果对这一分布规律的原因作了探讨。指出受长江径流影响及上升流的存在使Ｒ＿（１－１）站营养盐含量高，生物量丰富，表现铜络合容量也相对较高，成为黄海沿岸水的源头水。大洋水形成的黄海冷水团生物量低表观铜络合容量也低。因而沿黄海沿岸水的方向，源头高表观铜络合容量的海水受低表现铜络合容量的稀释，造成在黄海沿岸流的方向上的各站表观铜络合容量依次降低。     

河湖沉积物中酸挥发性硫化物对重金属吸附及释放的影响

通过吸附、释放实验研究了河流及湖泊沉积物酸挥发性硫化物对上覆水中重金属元素的影响，采用兼具Langmuir及Freundlish等温线方程两种方程特征的Sips表达工及无机离子分级交换理论，较好地对重金属元素在沉积物或颗粒物上的吸附及释放特征进行了描述。结果表明，存在于水溶液中的重金属可以不断地与沉积物结合，从而使水溶液中的重金属浓度维持在一很低的水平上；并且，一旦与沉积物结合，重金属就很难再释放出来。酸挥发性硫化物的存在增加了沉积物的吸附容量，但酸挥发性硫化物经过酸化除去后，沉积物中的与之结合重金属元素就会释放出来，从而对水环境造成危害。     

“湘江重金属水环境容量研究”攻关课题的进展概况

<正> “湘江重金属水环境容量研究”课题是国家“六五”计划重点技术攻关项目(第三十七项)的一部分。水容量研究是环境科学急待解决的重大应用基础课题。该课题选定四川沱江、湖南湘江、广东深圳河为试点研究区域。湘江部分以株洲霞湾江段为重点,开展天然河道中重金属污染物迁移、转化规律的研究,提出重金属水环境容量研究方法和工作程序,为我国亚热带地区类以污染的中、小河流的水环境容量研究提供方法和程序。研究结果将     

“湘江重金属水环境容量研究”攻关课题的进展概况

“湘江重金属水环境容量研究”课题是国家“六五”计划重点技术攻关项目(第三十七项)的一部分。水容量研究是环境科学急待解决的重大应用基础课题。该课题选定四川沱江、湖南湘江、广东深圳河为试点研究区域。湘江部分以株洲霞湾江段为重点,开展天然河道中重金属污染物迁移、转化规律的研究,提出重金属水环境容量研究方法和工作程序,为我国亚热带地区类以污染的中、小河流的水环境容量研究提供方法和程序。研究结果将为湘江流域优化开发、节约废水处理费用,利用和保护湘江水资源,为湘江流域     

东海西北部海域表层海水表现铜络合容量的分布及其影响因素的探讨

本文对东海西北部海域布设了八个站位进行了表观铜络合容量的测定，得到的表观铜络合容量在５１．４～３６３．０ｎｍｏｌＣｕ／ｄｍ＾３之间，平均值为１３２．６ｎｍｏｌＣｕ／ｄｍ＾３。得出了各站位的表观铜络合容量在黄海沿岸水的方向上依次减小的分布规律。并结合水文、生物，化学方面的有关调查结果对这一分布规律的原因作了探讨。指出受长江径流影响及上升流的存在使Ｒ１－１站营养盐含量高，生物量丰富，表观铜络合容量也相     

絮凝学研究的新领域——具有重金属捕集功能的高分子絮凝剂

絮凝是水质净化的重要方法之一.絮凝剂的作用对象主要是水中由不溶性物质形成的憎液溶胶及悬浮颗粒.近年来的研究发现,将重金属离子的某些强配位基团通过化学反应连接到高分子絮凝剂分子上能赋予原有高分子絮凝剂捕集水中溶解性重金属离子的功能,因此制备出具有去除重金属离子功能的高分子絮凝剂.研究表明,这类高分子絮凝剂用于水处理时表现出显著的优点,如去除效率高、沉降速度快,分离效果好,尤其适合于处理重金属离子与浊度共存的体系,显示出很好的研究及应用前景.本项研究拓展了絮凝剂作用对象的种类,开创了水处理絮凝学研究的新领域.     

Heavy metals of natural and reclaimed tidal riparian wetlands in south estuary, China

The concentrations of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn in two plant species (Scirpus tripueter Linn. and Cyperus malaccensis Lam.), water, and soils sampled from the reclaimed tidal riparian wetlands (RTRWs) and the natural riparian wetlands (NRWs) in the Pearl River estuary (PRE), were analyzed to investigate and compare their distribution and accumulation. The results show that the concentrations of the six studied heavy metals in soils exceed the eco-toxic threshold recommended by USEPA. The concentrations of Cd, Cr, and Zn in plants may lead to toxic effects compared to others.The hydraulic conditions and the degree of human disturbances can affect the heavy metal accumulation in RTRWs and NRWs. The heavy metal concentrations in water are higher whereas they are lower in soils of RTRWs Compared with that in the NRWs. The accumulation of heavy metals in the roots of plants is higher in NRWs than those in RTRWs while the opposite result is found for heavy metal accumulation in shoots. Based on the bioaccumulation and translocation factors, the plants in NRWs have the higher capacity to accumulate heavy metals, while higher abilities to transport heavy metals from roots to shoots are observed in RTRWs. Heavy metal contaminations in RTRWs are dominated by anthropogenic sources from both side uplands and river water, whereas in NRWs, the metal accumulations are simultaneously affected by anthropogenic and natural factors.     

生物活性物质改善水环境中重金属对生物的不利影响及其机制

重金属具有高毒性和不可降解等特点,对水生生物的生长、繁殖等产生危害,进而影响水生态系统的平衡.最近研究表明,自然环境中存在多种生物活性物质,或通过人工添加的方式改善重金属对生物的不利影响.这些研究对认识水环境中的自然净化、生态修复与水生态健康评估具有重要价值,但目前对生物活性物质改善作用的总结和深入机理研究还较少.因此,本文调查并总结了多种生物活性物质对水生生物重金属胁迫的改善作用,研究其可能的改善机制.对水生植物而言,生物活性物质主要通过调节植物抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环、叶黄素循环以及维持植物光合色素平衡来改善重金属毒性;对于水生动物,生物活性物质主要通过缓解氧化应激、螯合重金属离子和维持肠道健康来减轻重金属毒性.因此,本文能为预防和改善水环境中重金属对生物的不利影响提供支持,并为进一步研究重金属的自然修复技术、污染控制及水质改善等方面提供科学依据,对水产养殖中生物的日常管理、生态系统的风险评估具有重要的指导价值.     

抗生素与重金属复合污染废水处理的研究进展

随着越来越多的污染物进入环境,水体抗生素和重金属复合污染问题已引起学者们的关注.在归纳和总结抗生素和重金属相互作用机理的基础上,综述了抗生素和重金属复合污染废水主要处理技术的研究进展,并总结了其作用机理及优缺点.结果表明:抗生素和重金属的相互作用主要受到抗生素官能团的种类、重金属离子的类型和溶液pH的影响;吸附法是当前应用最多的方法,而光催化法和人工湿地法具有广阔的应用前景,将絮凝剂或零价铁基改性能够增强抗生素和重金属复合污染废水的处理效果,各种方法相结合对处理水体抗生素和重金属复合污染有较大潜力.建议今后研究应着重关注以下几个方面:①各种处理技术在实际环境水体中的应用;②复合污染的环境影响及相关法规标准的制订与完善;③新污染物抗性基因的生成机理及其影响因素.      

Heavy metal distribution of natural and reclaimed tidal riparian wetlands in south estuary, China

The characteristics of heavy metals in water, soils and plants of NRWs are significantly different from those in the RTRWs which are strongly affected by human activities.     

北江水体镉沉降影响因素及容量计算研究

以珠江流域北江水体-沉积物中重金属镉综合沉降行为作为研究对象。文章通过总结前人研究成果,综合分析认为沉积物中镉的吸附-释放主要影响因素为沉积物特性、水体文水动力条件和水体物理化学性质变化;对重金属影响因素研究可知沉积物对重金属具有决定性作用,而镉在水体中的综合沉降系数的意义则区别于其它降解性污染物,采用1(/d·m)2作为综合沉降系数k的表达形式,可以充分反映河床表面积的作用,并且应有正负之分;结合实测数据对镉综合沉降系数的计算,得到北江干流段综合沉降系数为0.0049~0.0570d-1;在此基础上采用两种方法计算北江水体重金属环境容量,得到北江长度约202km的河段镉的天然环境容量为24.8~26.3kg/d;最后对深入研究方向提出展望。     

吸附法处理有机物-金属复合污染体系的研究进展

严重的水体污染是我们急需解决的问题,而单一污染现象往往很少,更多的是复合污染。金属-有机物复合体系就是一种典型的复合污染现象。介绍了三种常见的有机物-金属复合污染现象,详细阐述了利用活性炭、天然材料以及高分子聚合物等材料吸附处理有机物-金属复合污染体系的研究进展。表明吸附法在净化微污染饮用水源水以及废水回用领域有着广泛的应用前景,既符合清洁生产、循环经济的理念,又能实现环境效益与经济效益的双赢。     

近海潮间带水体及沉积物中重金属的含量及分布特征

利用ICP-MS分析技术,系统测定了天津沿海潮间带表层海水、悬浮物、沉积物及沉积物间隙水中13种重金属元素的含量.结果表明,不同介质中重金属总含量和个体含量差别较大,最大相差4～7个数量级(水和悬浮物中).在相同介质中,各采样点重金属总含量差别不大,变异系数小于30%,个体重金属浓度除间隙水中差别较大外,变异系数均小于50%.潮间带海水中溶解态重金属含量均值为41.2μg·L^-1,原水、沉积物间隙水、悬浮物和沉积物中重金属含量均值分别为62.7μg·L^-1、112.7μg·L^-1、345.0mg·kg^-1和262.3 mg·kg^-1.潮间带各介质中重金属构成有显著差别,典型重金属元素Zn、Cu、Pb和Cr在原水和过滤水中约占40%～50%,而在悬浮物、沉积物及其间隙水中约占到50%～80%.潮间带水体、悬浮物、沉积物与滨岸土壤中重金属元素组成和分布模式的相似性表明其污染来源为陆源污染物.对悬浮物和沉积物中重金属含量与有机质含量的相关分析结果显示二者间相关性较弱,但各重金属含量之间有显著的相关关系,说明它们有相似的地球化学行为.     

大气降水中重金属的研究

人为源和自然源释放到大气中的重金属污染物,在大气降水作用下降落到地面,继而被土壤、水体或者浮游生物吸收,在生物链中富集,严重影响生态环境和人类健康。通过收集与整理国内外大气降水中重金属研究的相关文献资料,系统解析了大气降水中重金属的检测方法、基本化学特征及其对地表水、地下水、海洋生态系统以及土壤环境的影响,在此基础上指出了该领域研究的重点为大气降水对重金属元素在水圈、大气圈、岩石圈和生物圈中迁移规律的影响形式、影响程度和影响范围以及和其他元素相互作用的机理。     

水环境重金属分布综合化学模拟——江西永平地区水体铜、锌、镉形态分布研究

本文用综合化学模拟的方法,以江西永平地区水体为背景,对铜、锌、镉在不同形态中的分布规律进行初步研究。 模拟水系统包括5种重金属Cu、Zn、Cd、Co、Ni,5种无机配位体SO_4~-、Cl~-、NH_3、HCO_3~-、CO_3~-,一种有机配位体HA和一种吸附剂高岭石。系统中用到的重金属HA络合平衡与高岭石吸附平衡常数通过模拟实验测定;无机络合常数由数表查取。系统的平衡特征用一个含有81个方程的非线性方程组描述。该方程组用最速下降法求解,计算过种用AIGOL-60语言编成程序,在TQ-16计算机上执行。