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相似文献
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1.
为阐明水化学条件对微塑料和重金属运移的影响,初步明确两种环境污染物共运移过程中的耦合效应及其对环境条件的响应机制,研究了背景电解质离子不同价态和浓度组成条件下1μm聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)和Pb2+在饱和一维砂柱中的单独及共迁移行为.结果表明:背景离子浓度的增加或价态的升高均会抑制PS-MPs的单独运移能力,当Na+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了1348kT;当Ca2+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了956kT.PS-MPs/Pb2+二元体系中Pb2+能降低PS-MPs的迁移能力,背景离子浓度和价态的提升可削弱Pb2+对PS-MPs运移能力的抑制性.当Na+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了1100kT;当Ca2+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了543kT.背景离子浓度的增加或价态的升高能促进Pb2+的单独运移能力.PS-MPs/Pb2+二元体系中,PS-MPs能够促进Pb2+的运移,背景离子浓度较低时,PS-MPs负载Pb2+的迁移率较高,反之亦然.对于PS-MPs和Pb2+单运移体系,背景阳离子浓度和价态的提升可进一步屏蔽PS-MPs及石英砂表面负电荷,竞争吸附石英砂表面结合位点,抑制PS-MPs运移,促进Pb2+运移;对于PS-MPs和Pb2+共运移体系,背景离子浓度和价态的提升可通过调节Pb2+与PS-MPs及石英砂表面的相互作用,削弱Pb2+对PS-MPs迁移能力的抑制作用.背景离子对PS-MPs表面位点的竞争吸附及对电荷的屏蔽效应影响PS-MPs对Pb2+的负载迁移能力.  相似文献   

2.
为了探究重金属对肺表面活性物质(PS)膜的影响,利用Langmuir–Wilhelmy膜天平,研究了不同种类和浓度的重金属离子与PS单层膜的相互作用.发现Cr3+、Cu2+、Hg2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+6种重金属离子均使PS单层的π-A等温线G-LE相变阶段外扩,而Fe3+可诱导单层缩合.随后,选取Cd2+,Cu2+,Hg2+,Fe3+4种离子进一步探究了重金属浓度对PS单层膜表面活性的影响规律,进行了可压缩模量分析,并结合红外光谱(FTIR)和原子力显微镜(AFM)探究其作用机理,发现Cu2+,Fe3+和Hg2+均会以浓度依赖的方式与PS单层的极性头部发生络合作用,形成复合物,改变膜的稳定性;而Cd2+的影响明显弱于其他3种金属离子,但也能使得PS单层有序性增强.  相似文献   

3.
利用聚乙烯醇和戊二醛通过化学交联对壳聚糖进行改性,制备了壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)微球,采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对CS/PVA微球进行了表征,考察了pH值、吸附时间和重金属离子(Cu2+、Fe3+、Pb2+、Cd2+)溶液初始浓度对CS/PVA微粒吸附性能的影响,并进行了吸附动力学研究。结果表明:CS/PVA微球吸附溶液中重金属离子的最佳pH值为7;准二级动力学模型较好地拟合了4种重金属离子的吸附试验数据,表明其吸附过程以化学反应为主,其中金属螯合作用占主导作用;利用Langmuir等温线模型拟合得到的CS/PVA微球对溶液中Cu2+和Cd2+的最大吸附容量分别为52.33 mg/g和57.81 mg/g,CS/PVA微球对溶液中Fe3+、Pb2+的吸附更符合Freundlich等温吸附模型,其对Pb2+的吸附率最大。  相似文献   

4.
介绍了国内外MOFs材料吸附去除废水中各种污染物的研究进展,主要针对重金属离子(Hg2+、U6+、Cr6+、Cd2+、Pb2+、Co2+、Sb5+、Sr2+)及类金属离子(As3+、As5+)、有机污染物(染料分子、芳香化合物)等的去除,分析了MOFs及改性MOFs材料对废水中污染物的吸附性能;展望了MOFs材料在废水污染物吸附治理中的应用前景,提出高稳定性及具有催化性质的MOFs材料是用于废水中污染物吸附治理的理想材料。  相似文献   

5.
利用磷溶菌(PSB)对稻壳(RB)和污泥(SB)生物炭进行不同时间的改性,研究了其对水体中Pb2+和Cd2+(1000mg/L)的修复机制.主要通过测定改性生物炭的理化特性和重金属含量,并利用结构方程模型研究了微生物改性生物炭对重金属的吸附机理.结果表明,PSB显著改善生物炭的孔径结构、比表面积BET (增加了12.5%~175.0%)和表面官能团.特别是还增加了生物炭中C和P元素的释放,促进了生物炭表面的生物矿化机制.PSB改性显著提高了生物炭对Pb2+和Cd2+的吸附作用(RB提高:Pb2+=9.5%~34.5%,Cd2+=34.7%~219.9%,SB提高:Pb2+=65.3%~101.3%,Cd2+=106.6%~248.6%).通过Pb和Cd的修复差异,发现不同重金属对微生物的胁迫是导致改性生物炭对重金属的修复反应路径相反的原因.此外,结构方程模型证实6~12h的PSB改性效果最好,且BET不是主要影响因素.不同的生物质炭改性后的修复机制也存在明显差异,孔径结构(Rmax2=0.99)是改性RB的主要吸附途径,化学沉淀(Rmax2=0.99)是改性SB的主要吸附途径.  相似文献   

6.
为了评估长期冻融循环后(最长90d (次))固化复合重金属污染土的的抗剪强度及浸出特征,采用水泥、生石灰和粉煤灰按比例混合的复合固化剂固化/稳定化铅锌镉复合重金属污染土进行三轴压缩试验及毒性特征浸出程序试验.结果表明,固化污染土体的内摩擦角仅在冻融循环3次内有明显增加,增加率高达96.3%;粘聚力在冻融循环30次内总体趋势不断下降,之后无显著变化,最终下降率达到54.23%;Pb2+、Zn2+、Cd2+浸出浓度与冻融循环次数呈正比;EC值与冻融循环次数在总体上正相关;长期冻融循环作用后浸出液的pH值降低.并通过扫描电子显微镜,进一步探究长期冻融循环下固化污染土抗剪强度及浸出特征的劣化机理,结果显示在冻融循环后期固化土体内生成了大量的延迟钙矾石,这些延迟钙矾石在形成过程中的膨胀作用是引起抗剪强度损失、重金属浸出浓度升高的主要原因.  相似文献   

7.
王继勇  肖挺  何伟 《中国环境科学》2018,38(11):4255-4260
为减轻酸性矿山废水引起的环境污染,为矿山废水处理提供潜在的菌种资源,从土壤中分离出一株耐酸的硫酸盐还原菌SRB1并探讨了该菌株的还原硫酸盐和除镉特性.结果表明该菌株具有较强的脱硫除镉能力,其最低耐受pH值,最适温度,最大耐Cd2+浓度分别为3.7,35℃和40mg/L.在COD/SO42-≥2,Cd2+浓度≤30mg/L条件下,除镉率可达99%以上.在高浓度Cd2+和SO42-的体系中,该菌对Cd2+有较强的吸附作用,能将Cd2+从50mg/L降至15.5mg/L,吸附率达58%,采用二次培养能将SO42-从1.5g/L降至0.04g/L,脱硫率达97.3%,Cd2+浓度几乎降为零.TEM、FTIR、SEM表征显示,在镉胁迫下,该菌株的细胞形态发生改变,吸附前后,红外吸收峰改变明显,沉淀颗粒含有结晶CdS.  相似文献   

8.
酸性紫色水稻土颗粒有机质对镉的吸附特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
采集典型的酸性紫色水稻土(APPS),从中分离出颗粒有机质(POM),通过批量试验研究POM及其来源土壤Cd2+的吸附动力学、等温吸附和热力学特征,通过扫描电镜-能谱仪、傅里叶红外光谱仪等手段及吸附前后镉的形态变化的测定,研究了POM对Cd2+的吸附机制.结果表明:POM对Cd2+的亲和力远高于其来源土壤.POM及土壤对Cd2+的吸附动力学最优模型均为准二级动力学.Langmuir、Freundlich方程均能较好地描述其等温吸附特征,其中对POM,以Freundlich方程更优,表明POM对Cd2+的吸附属于多分子层的非均质吸附.吸附热力学参数△Gθ均小于0、△Hθ和△Sθ均大于0,表明吸附属于自发吸热过程.根据△Hθ值及解吸试验判定POM对Cd2+的吸附以化学吸附为主,土壤对Cd2+的吸附过程以物理吸附为主.吸附平衡后,土壤中可交换态镉比例提高,而POM中交换态和络合态镉比例增加.综上及吸附前后POM的表征结果说明,POM对Cd2+的吸附机制包括含氧官能团的络合、离子交换、阳离子-π键、沉淀作用和静电吸附.  相似文献   

9.
以高炉水淬渣(WBFS)为吸附剂,对水体中的对硝基苯酚(p-NP)和重金属进行单一吸附和竞争吸附的研究,从吸附等温线、吸附动力学和热力学等方面分析其吸附特性和机理.结果表明:相对于p-NP,重金属离子在竞争条件下居优势地位,重金属离子对p-NP的竞争吸附作用依次为Cu2+ >Cd2+ >Zn2+.高炉水淬渣对p-NP的吸附符合Freundlich模型,而重金属离子的吸附与Langmuir吸附模型拟合较好,D-R模型计算的p-NP在各系统中吸附能量分别为-7.53、-7.07、-7.96以及-7.86kJ/mol,表明高炉水淬渣吸附p-NP的过程中以物理吸附为主,而重金属离子则以化学吸附和离子交换为主.动力学曲线显示在二元体系下p-NP的吸附速率下降,吸附达到平衡的时间延长,而竞争组分的存在对Cu2+、Cd2+、Zn2+达到平衡的时间基本无影响.高炉水淬渣对Cu2+、Cd2+、Zn2+表现出更高的亲和力和选择性.无论是单一吸附还是竞争吸附,p-NP和Cu2+、Cd2+、Zn2+均符合伪二级动力学方程.△G值随着温度的升高而逐渐降低,说明高炉水淬渣对p-NP和Cu2+、Cd2+、Zn2+吸附的自发性与温度成正比,属于吸热熵增的过程.  相似文献   

10.
考察壬基酚(NP)对一株从重金属污染场地筛选出的铜绿假单胞菌X吸附镉(Cd)的影响,在NP浓度分别为0、1.0、10.0mg/L条件下,通过优化吸附条件,研究X菌的Cd2+吸附效果.结果表明,NP与Cd2+共存时,在Cd2+初始浓度为1.0mg/L的溶液中,菌体的最佳投菌量和pH值为1.0g/L和7.0,吸附2h,吸附率可达90.0%左右.失活菌与活菌的吸附结果表明失活菌的吸附能力较活菌强.NP浓度对吸附的影响结果表明,低浓度NP对菌株吸附Cd2+的抑制作用较小,高浓度NP时抑制作用较大.通过分析X菌处理单一Cd2+及Cd2+-NP复合污染后的红外光谱图可知,菌体表面的羟基O-H键、酰胺C-N键和N-H键和氨基均参与吸附反应,并且高浓度NP对菌体表面基团活性影响较大,从而影响其对Cd2+的吸附.  相似文献   

11.
为满足采用简便方法检测痕量铅离子(Pb2+)的需求,构建了新型的超灵敏、高特异性表面等离子体共振(SPR)生物传感器,用于水中Pb2+检测.以硫醇化GR-5脱氧核酶(DNAzyme)为Pb2+特异性识别探针,并自组装到芯片金膜表面,底物官能化的纳米金(S-AuNPs)用于信号增强,并与DNAzyme杂交形成传感薄膜.AuNPs不仅增加了质量变化,其局部表面等离子体共振(LSPR)与芯片表面传播SPR的耦合作用也可产生信号放大的效果.在Pb2+离子存在下,DNAzyme催化底物裂解,导致AuNPs的去除并引起SPR信号显著变化.通过X射线光电子能谱和扫描电镜对芯片表面的表征分析验证了传感薄膜构建过程和检测原理.Pb2+检测实验结果表明,1 μmol/L DNAzyme修饰的传感器检测效果最好,检测限为80pmol/L,并在100nmol/L范围内与Pb2+浓度的对数呈线性关系(R2=0.992).该传感器对10倍浓度的其他金属离子无明显响应,说明其具有良好的Pb2+特异性;检测自来水和地下水中Pb2+的结果与ICP-MS方法有良好的一致性.研究建立的Pb2+检测方法具有高灵敏度和特异性,且操作简便,具有现场检测的应用前景.  相似文献   

12.
为满足采用简便方法检测痕量铅离子(Pb2+)的需求,构建了新型的超灵敏、高特异性表面等离子体共振(SPR)生物传感器,用于水中Pb2+检测.以硫醇化GR-5脱氧核酶(DNAzyme)为Pb2+特异性识别探针,并自组装到芯片金膜表面,底物官能化的纳米金(S-AuNPs)用于信号增强,并与DNAzyme杂交形成传感薄膜.AuNPs不仅增加了质量变化,其局部表面等离子体共振(LSPR)与芯片表面传播SPR的耦合作用也可产生信号放大的效果.在Pb2+离子存在下,DNAzyme催化底物裂解,导致AuNPs的去除并引起SPR信号显著变化.通过X射线光电子能谱和扫描电镜对芯片表面的表征分析验证了传感薄膜构建过程和检测原理.Pb2+检测实验结果表明,1 μmol/L DNAzyme修饰的传感器检测效果最好,检测限为80pmol/L,并在100nmol/L范围内与Pb2+浓度的对数呈线性关系(R2=0.992).该传感器对10倍浓度的其他金属离子无明显响应,说明其具有良好的Pb2+特异性;检测自来水和地下水中Pb2+的结果与ICP-MS方法有良好的一致性.研究建立的Pb2+检测方法具有高灵敏度和特异性,且操作简便,具有现场检测的应用前景.  相似文献   

13.
选取丝瓜络固定颤藻冻干灭活(Freeze-drying-inactivated Oscillatoria lutea Immobilized,FI)和干热灭活(Hot-air-inactivated Oscillatoria lutea Immobilized,HI)为吸附剂,以游离冻干灭活(Freeze-drying-inactivated Oscillatoria lutea Free,FF)和游离干热灭活颤藻(Hot-air-inactivated Oscillatoria lutea Free,HF)作对照,考察pH值、时间、Pb2+初始浓度和共存离子对吸附剂吸附溶液中Pb2+的影响及机制.结果表明,FI吸附效果优于HI及对照.pH值、时间、Pb2+初始浓度和共存离子对FI吸附性能的影响与对HI及对照的影响变化趋势一致;FI和HI吸附容量依赖pH值而变化,当pH值为5时,达到峰值;Pb2+初始浓度增加,吸附容量也随着增加,吸附平衡浓度分别为80和60mg/L;吸附平衡时间分别为90和60min;共存离子抑制吸附剂对Pb2+吸附,抑制强弱顺序为:Ca2+>Mg2+>K+>Na+.4种吸附剂对Pb2+的吸附符合准二级动力学方程,吸附过程主要受化学吸附速率影响.FI和FF吸附过程拟合适合Langmuir模型和Freundlich模型,而HI对Pb2+的吸附过程符合Langmuir模型,HF对Pb2+的吸附过程符合Freundlich模型.傅里叶红外光谱(FTIR)阐释了FI吸附Pb2+的主要官能团为氨基和羧基,吸附过程中发生了离子交换、静电吸引和络合作用.循环吸附实验显示了FI在工业处理Pb2+中具有很大应用潜力.  相似文献   

14.
为研究纳米银(AgNPs)与镉(Cd2+)对拟南芥的复合毒性,本文以不同浓度的PVP coated-AgNPs和Cd2+处理拟南芥幼苗一周后,测定了拟南芥幼苗主根长度,根毛数量,叶片中光合色素和可溶性蛋白含量及抗氧化系统相关酶活性.结果表明,高浓度(5mg/L) Cd2+能显著抑制根长,提高可溶性蛋白含量及SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)的活性.在高浓度Cd2+(5mg/L)中加入AgNPs能显著增强Cd2+对根长的抑制作用,而高浓度的Cd2+能缓解AgNPs对根毛的抑制作用;在低浓度Cd2+(0.1mg/L和1mg/L)中加入AgNPs能显著增强Cd2+对色素含量抑制作用;在含有Cd2+的处理中,SOD和POD在1mg/L AgNPs下活性最高;以上结果说明Cd2+和AgNPs对拟南芥幼苗根系形态及叶片生理指标都存在交互影响.  相似文献   

15.
为探索新型生物吸附剂,以乌贼墨黑色素(SIM)为吸附剂,研究Pb2+、Cu2+单组分溶液及Pb2+-Cu2+二元混合体系中SIM对Pb2+和Cu2+的吸附效果并构建等温吸附模型.结果表明,pH值、SIM添加量、吸附时间对SIM吸附Pb2+和Cu2+的吸附量影响较大,而吸附温度对吸附效果影响较小;单组分吸附与二元混合体系吸附对比表明,二元混合体系中Pb2+和Cu2+存在竞争吸附.应用L (Langmuir)和F (Freundlich)等温吸附模型拟合了SIM对Pb2+、Cu2+单组分金属离子的吸附过程,其中L模型与试验结果拟合度更高;应用Non-modified Langmuir、Modified Langmuir isotherm、Extended Langmuir、Extended Freundlich和SRS模型5种模型对Pb2+-Cu2+二元混合体系的等温吸附过程进行拟合,其中Extended Langmuir模型与试验结果拟合度最佳.应用红外光谱(FTIR)分析SIM吸附金属离子的原理时发现,SIM上羟基、-NH和不饱和键是金属离子的吸附位点,且SIM对Pb2+的吸附能力优于对Cu2+的吸附.  相似文献   

16.
从广西某硫化尾矿中分离出一耐镉菌群,将其固定在生物炭上制成固定化菌剂.同时,探究了生物炭种类、添加量、溶液pH、Cd2+初始浓度对固定化菌剂吸附Cd2+性能的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线、16S rDNA、SEM、FTIR、XPS等分析测试手段研究了固定化菌剂对Cd2+的吸附过程和作用机制.结果表明,竹生物炭制备的固定化菌剂(ZBCM)对Cd2+的吸附效果最佳,在Cd2+浓度为20 mg·L-1、pH=6、生物炭投加量为3 g·L-1的条件下,ZBCM对Cd2+的吸附率达89.49%,较生物炭和单菌群的吸附率分别提高了54.6%和53.51%.从属水平上看,菌群主要由梭状芽孢杆菌、毛梭菌和产己酸菌构成,ZBCM吸附Cd2+后优势菌变为副梭菌、毛梭菌和贪铜菌,贪铜菌丰度的增长增强了ZBCM对Cd2+的络合和生物积累作用.ZBCM对Cd2+的吸附...  相似文献   

17.
以聚丙烯酰胺、甲醛、亚硫酸氢钠、二硫化碳、氢氧化钠为原料制备重金属絮凝剂二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺(DTSPAM),考察了共存多种有机配位剂(EDTA+焦磷酸钠、EDTA+柠檬酸钠、焦磷酸钠+柠檬酸钠、EDTA+焦磷酸钠+柠檬酸钠)对DTSPAM去除Cd2+性能的影响.结果表明,当含Cd2+水样中共存EDTA+焦磷酸钠或EDTA+柠檬酸钠时,EDTA的存在对DTSPAM去除Cd2+的抑制作用在各个pH值条件下均较焦磷酸钠或柠檬酸钠的影响强,且该抑制作用随着EDTA浓度的增加而增强、随着体系初始pH值的增加而减弱.当含Cd2+水样中共存焦磷酸钠+柠檬酸钠时,其对DTSPAM去除Cd2+的影响较为复杂,促进作用或抑制作用与水样初始pH值、DTSPAM投加量等密切相关.当含Cd2+水样中共存EDTA+焦磷酸钠+柠檬酸钠时,其对DTSPAM去除Cd2+的影响取决于EDTA浓度、DTSPAM投加量和水样初始pH值,在各个pH值下均表现出较强的抑制作用,EDTA在混合体系中对DTSPAM去除Cd2+的影响占主导地位.  相似文献   

18.
典型污灌区土壤中Cd的形态、有效性及其影响因子   总被引:1,自引:0,他引:1  
何俊  王学东  陈世宝  刘彬  李宁  郑涵 《中国环境科学》2016,36(10):3056-3063
采集了北京、山东、天津、河北及辽宁5个典型污灌区土壤,外源添加1.20mg/kg 的Cd,经过30d老化后,研究了不同污灌区土壤中小麦Cd的吸收、转运系数,同时利用离子色谱及WHAM6.0模型对污灌区土壤溶液性质及自由Cd2+形态等进行了测定.结果表明,不同污灌区土壤中,小麦根、茎叶对Cd的富集系数(BCF)与植株体内Cd的根-茎叶转运系数(TF)有显著差异;二种不同Cd敏感性小麦茎叶对土壤Cd的富集系数为0.064~0.465,最大相差626.5%,不同污灌区土壤Cd的富集系数大小表现为辽宁棕壤最大,山东棕壤最小;植株根-茎叶Cd转运系数(TF)表现为河北褐土>辽宁棕壤~北京潮土>天津潮土>山东棕壤.不同污灌区土壤中,自由Cd2+形态含量与Cd植物有效性呈显著正相关;植株根、茎叶中Cd含量与土壤中自由Cd离子含量的负对数[p(Cd2+)]呈显著(P<0.001)的负相关关系,方程分别为:y=-3.3106x+17.681(R2=0.929);y=-0.3389x+1.7743(R2=0.916).外源添加1.20mg/kg Cd土壤中,溶液自由Cd2+形态的变化值[△p(Cd2+)]与pH值、EC含量呈正相关,而与溶液中Cl-、Na+、Ca2+含量呈负相关.由此可以推断,由污灌引起的土壤中Cl-、Na+、Ca2+等离子含量的增加将导致土壤中Cd环境风险增大.  相似文献   

19.
杨士  刘祖文  龙焙  毕永顺  林苑  左华伟 《环境科学》2022,43(3):1567-1576
以脐橙皮渣和天然石墨为原料,采用改进Hummer-共热解法制备了生物炭负载氧化石墨烯(BGO)材料,利用土壤钝化实验考察了 BGO复合材料对稀土矿区土壤重金属形态的影响,土柱淋溶实验探讨了淋滤液重金属含量变化特征以及土壤重金属垂向迁移规律,确定了淋溶条件下重金属的累积释放模型.结果表明,添加BGO复合材料提高了土壤pH...  相似文献   

20.
以真核微藻斜生栅藻为试验对象,对其在重金属Pb2+胁迫下,添加焦性没食子酸(PA)后的生物量变化及其机制进行了探究.结果表明:作用第4d,10.0mg/L单独Pb2+对斜生栅藻的抑制率为73.1%,但在Pb2+胁迫的同时添加不同浓度PA(1.0,5.0,10.0,15.0mg/L),可见明显的低促高抑现象,1.0~10.0mg/LPA添加组抑制率显著低于单独Pb2+胁迫组,P<0.05.其机制研究表明,Pb2+可严重损害藻细胞的结构,增加细胞的氧化压力,在早期诱导抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的显著升高;而添加PA后,除最高浓度组(15mg/L),其余各组4种抗氧化酶活力在实验测定时间内均保持在较高水平,尤其是5.0~10.0mg/L组,其光合效能以及对Pb2+的吸收率较单独Pb2+胁迫组均有显著性提高,P<0.05,且细胞的形...  相似文献   

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