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相似文献
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1.
于琪  胡勇有  雷志斌 《环境科学学报》2013,33(11):2999-3006
采用水溶液自由基聚合反应,将丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)接枝到壳聚糖分子上制成了阳离子改性壳聚糖(CAD).经FT-IR、XRD、zeta(ξ)电位、凝胶色谱等分析确定,CAD为淡黄色透明液体,pH值为3.7,相对分子质量为2.88×106,阳离子度为16.7,等电点(0.1%溶液)约为pH值10.5,有效成分2.6%,主要特征官能团有羟基、氨基、季铵基和酰胺基, 呈不规则晶体结构.将CAD与相对分子质量3.67×105的多糖类电负性微生物絮凝剂MBF8复配,对浊度12~460 NTU、离子强度3.0 mmol·L-1的高岭土悬浊液进行烧杯实验.结果表明,MBF8与CAD的最佳使用方式为先投加MBF8后投加CAD,复配比5:3时效果最好,适用的pH范围为6.0~10.0.采用PAC(3.0 mg·L-1)+MBF8+CAD(1.0 mg·L-1)复配絮凝,pH=8.0下,对浊度为110 NTU的高岭土悬浊液,浊度去除率>97%,残余铝<0.08 mg·L-1,絮体大、沉降快,絮凝效果优于PAC+分子量800万、1200万的阴离子PAM及分子量1500万的阳离子PAM.  相似文献   

2.
圩区河道底泥腐殖酸对重金属和抗生素的共吸附   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
为识别重金属、抗生素与腐殖酸之间的相互作用,提取圩区河道底泥中腐殖酸,以铜(Cu2+)与土霉素(OTC)及诺氟沙星(NOR)作为探针物,研究了腐殖酸在单一Cu2+体系、单一OTC体系、单一NOR体系以及Cu2++OTC和Cu2++NOR共存体系下的吸附行为,利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和BET等方法进行了物相表征,并就可能存在的作用机制进行了分析讨论.结果表明,腐殖酸属典型的无定型非结晶体,其表面荷负电,具有非均匀多孔结构,孔径分布在介孔尺度,以3.76~6.40 nm孔体积占比最大.单一体系下,腐殖酸对Cu2+、OTC和NOR的饱和吸附量分别为33.043、19.521和26.676 mg·g-1;在质量浓度比为1:1的Cu2++OTC和Cu2++NOR共存体系下,Cu2+的饱和吸附量分别为38.053 mg·g-1和39.187 mg·g-1,OTC和NOR的饱和吸附量分别为25.965 mg·g-1和32.728 mg·g-1.单一和共存体系下的吸附特征具有相似性,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线遵循Sips模型,吸附热力学特征为自由能降低、熵变和熵变增加的自发型吸热反应,反应类型接近于化学性吸附和络合性吸附.共存体系中的Cu2+与OTC及NOR可生成络合物,这增加了腐殖酸可吸附的物种数量,而已吸附的Cu2+亦可通过吸附架桥等形式结合OTC和NOR,吸附量因此较单一体系下有所增加.腐殖酸所含羧基、酚羟基、酮基和醛基等含氧官能团普遍参与了吸附反应.  相似文献   

3.
改性污泥基生物炭的性质与重金属吸附效果   总被引:8,自引:4,他引:4       下载免费PDF全文
为提高污泥基生物炭在高钙溶液体系中对重金属阳离子的吸附能力,将Fe2O3、MnO2、ZnO与市政污泥以质量比1 ∶10(以过渡金属元素质量计)混合共热解,制备改性生物炭;表征改性生物炭的组成、官能团分布和表面性质,考察其对典型重金属阳离子Cd2+的吸附效果.过渡金属氧化物可促进污泥的热解,改性生物炭的H/C原子比均低于0.31,碳链裂解脱氢更彻底.改性生物炭中Fe、Mn保留较好,分别主要以单质和氧化物形态存在;而Zn流失较多.改性生物炭中的孔隙以介孔为主,平均孔径约3.8 nm,比表面积在50 m2·g-1以上.初始浓度约200 mg·L-1的Cd2+溶液中,Ca2+初始浓度从0 mg·L-1升高到约200 mg·L-1,Fe改性生物炭对Cd2+的吸附容量从43.17 mg·g-1降至27.88 mg·g-1,但仍较未改性生物炭高10 mg·g-1以上,在含钙溶液体系中表现出了对Cd2+更强的吸附性能.Fe2O3较MnO2和ZnO对市政污泥基生物炭吸附重金属的强化效果更好.  相似文献   

4.
湿地土壤和沉积物中的Fe(Ⅲ)还原过程是地球化学循环中重要的一部分,目前有关鄱阳湖湿地DOM的化学组成及其与Fe(Ⅲ)还原作用的构效关系尚不明确.为此,以鄱阳湖湿地沉积物中分离筛选出的铁还原菌作为模式菌,Fe(Ⅱ)的生成量作为考察指标进行Logistic方程拟合分析,并采用紫外-可见光谱、三维荧光光谱及XRD光谱,研究了不同浓度和来源的DOM对水铁矿的还原作用,并对"DOM-铁还原菌-水铁矿"体系中电子转移机制进行了探讨.结果表明,DOM对水铁矿的还原具有促进作用,当苔草DOM浓度为30 mg·L-1时,可使Fe(Ⅱ)含量增加39.7%;DOM对Fe(Ⅲ)还原的促进作用与水铁矿含量相关,在水铁矿添加量为0~1000 mg·L-1时,Fe(Ⅱ)含量显著增加,其中1000 mg·L-1下的Fe(Ⅱ)生成量是50 mg·L-1的13.2倍.不同浓度DOM对Fe(Ⅲ)还原的促进作用不同,表现为苔草DOM:150 mg·L-1>100 mg·L-1≈50 mg·L-1≈30 mg·L-1>20 mg·L-1>0 mg·L-1,沉积物和根际土DOM对Fe(Ⅲ)还原的促进作用均随着浓度(20、30、50 mg·L-1)的增加而略有增大.不同来源(苔草、沉积物、根际土) DOM对水铁矿还原的促进作用无显著性差异(p<0.05).DOM对水铁矿还原的促进作用主要表现为低分子量组分(色氨酸、酪氨酸等)为铁还原菌提供营养物质和大分子量组分(腐殖酸、富里酸)作为电子穿梭物质.这些结果反映了DOM在电子转移反应中的重要性,为DOM的环境属性提出了一个新见解.  相似文献   

5.
选择闽江河口鳝鱼滩的芦苇湿地、短叶茳芏湿地及二者交错带湿地为对象,研究了湿地土壤痕量元素的吸附-解吸特征及其对pH值变化的响应.结果表明,3种湿地土壤对Cr6+、Ni2+和Cd2+的吸附能力及其对Cr6+和Ni2+的最大缓冲容量均表现为短叶茳芏湿地低于交错带湿地和芦苇湿地;对Cu2+和Zn2+的吸附能力和最大缓冲容量在0~30 cm土层均以芦苇湿地较高,而在30~60 cm土层以短叶茳芏湿地较高.导致3种湿地土壤对痕量元素吸附能力差异的原因主要与土壤颗粒组成和pH值的差异有关.Langmuir吸附等温方程可较好地拟合湿地土壤吸附Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的热力学过程(R2≥0.82).3种湿地土壤中Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的解吸量均随吸附量的增加而增加,二者呈显著正相关(p<0.05或p<0.01),且其解吸过程均存在滞后现象,说明吸附过程的作用力较解吸过程强.随着pH值的增加,3种湿地土壤对Cr6+的吸附量均呈波动降低变化,对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附量整体均呈增加趋势;而Cr6+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的解吸量对pH值变化的响应与之相反.研究显示,在未来闽江河口硫酸型酸沉降发生频次增加的情况下,相对于短叶茳芏湿地,芦苇湿地和交错带湿地对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附量将大幅降低,而解吸量将有所增加,说明Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+将更易游离于这两种湿地的土壤孔隙水中,进而可能增加其对植物或土壤生物的生态毒性风险.  相似文献   

6.
纳米磁性磷酸二氢钙对Cd的吸附、回收与再生   总被引:4,自引:3,他引:1       下载免费PDF全文
以Ca(H2PO42、铁盐与亚铁盐为原料,采用共沉淀法制备成纳米磁性材料Ca(H2PO42@Fe3O4(NMCDP),研究其对Cd2+的吸附、回收与再生效果.透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)显示,NMCDP粒径约60 nm,稳定性良好,饱和磁化强度为30.9 emu·g-1.吸附动力学表明,NMCDP对Cd2+的吸附1 h之内即可达到平衡,符合准二级动力学模型.吸附热力学表明,NMCDP对Cd2+的吸附符合Langmuir与Freundlich等温吸附模型,最大吸附量为142.50 mg·g-1.在pH值由2增加到3时,吸附量随溶液初始pH值的升高而增加,当pH值大于3后,逐渐保持稳定;溶液中共存离子Na+、Mg2+、Cu2+对材料吸附Cd2+均有一定的影响,影响程度Cu2+ > Mg2+ > Na+.采用0.01 mol·L-1 HCl与EDTA-Na2均可解吸出部分吸附的Cd2+,以EDTA-Na2解吸率较高,达到68%,从而实现NMCDP的再生.  相似文献   

7.
Ni2+改性的Cu-ZSM-5催化分解NO的性能   总被引:5,自引:1,他引:5  
研究 Ni2+改性的 Cu- ZSM-5催化剂在无氧和有氧气氛下的 NO分解反应性能 ,考察 Ni2+的加入量及加入方式对 Cu-ZSM-5催化剂 NO分解活性的影响 .结果表明 ,先交换适量 Ni2+再交换 Cu2+的 Ni-Cu-ZSM-5催化剂较单组分 Cu-ZSM-5催化剂有较高的高温 (500℃~600℃) NO分解活性 .在含 5.5% O2 的反应气氛中 ,Ni-Cu-ZSM-5在 500℃下的 NO分解率较之 Cu-ZSM-5高出约 20% ,Ni2+的引入显著提高了催化剂的抗氧活性 .就 Ni2+对 Cu-ZSM-5催化剂的可能改性机制进行了讨论 .  相似文献   

8.
王迪  徐绍辉  邵明艳  林青 《环境科学》2024,45(2):1069-1079
微塑料广泛分布于土壤环境中,不仅改变了土壤的理化性质还可富集重金属等污染物,进而影响它们在环境中的归趋.目前,有关微塑料对土壤中重金属运移影响的作用机制尚不清晰.选取聚乙烯(PE)微塑料和Cd为研究对象,在明确PE对Cd2+吸附作用机制的基础上,通过土柱淋溶实验研究了不同离子强度和类型(Ca2+、Na+)下,PE含量和粒径对土壤中Cd释放迁移行为的影响.结果表明,PE对Cd2+的吸附能力随粒径的增大而降低,以物理吸附为主,受颗粒内扩散过程控制.PE对Cd释放迁移的影响与CaCl2浓度有关,高离子强度下(0.05 mol·L-1和0.1 mol·L-1),PE促进了Cd2+的迁移,Cd2+的出流浓度分别由6.48 mg·L-1和16.79 mg·L-1升高到7.12 mg·L-1和23.45 mg·L-1;低离子强度下(0.01 mol·L-1)抑制了Cd的迁移,Cd2+的出流浓度由0.66 mg·L-1降低至0.57 mg·L-1; 且PE添加量越大,促进或抑制作用越显著.同时,Cd的释放迁移也受PE粒径和含量的影响,当添加量较小(1%、4%)时,大粒径对Cd2+迁移的促进效果更加显著;而当添加量较大(7%和20%)时,小粒径更易促进Cd2+的迁移.当淋溶液为NaCl时,土壤的渗透性显著降低,PE对Cd的迁移无显著影响,但改变了土壤团聚体的稳定性.总之,微塑料改变了土壤中Cd的释放迁移行为,作用结果不仅与微塑料的粒径和含量有关,还受土壤溶液化学性质的影响.  相似文献   

9.
刘桃妹  高亮  叶伟 《环境科学学报》2021,41(4):1333-1341
酵母因为其比表面积大、密度高被广泛用于水体中重金属的吸附.本文研究比较野生毕赤酵母KM71及含有vgb基因的重组毕赤酵母KM71对重金属Ni2+、Cd2+和Pb2+的吸附解吸特性,并研究混合金属离子对酵母菌吸附性能的影响.不同金属离子均在2 h达到吸附解吸平衡,酵母菌对不同种类金属离子的吸附具有选择性,温度和pH变化对毕赤酵母吸附重金属影响较小.重组毕赤酵母菌对重金属的抗性更强.通过对环境因素及复合剂的优化,得到对重金属镉、镍、铅具有高效吸附性能的重组酵母菌,重组酵母菌对单元素溶液中Ni2+、Cd2+和Pb2+的吸附量分别为10.56、17.68和20.14 mg·g-1,对三元金属混合溶液中的Ni2+、Cd2+和Pb2+的吸附量分别为8.28、9.89和19.99 mg·g-1.通过条件优化重组毕赤酵母对Ni2+、Cd2+和 Pb2+的吸附率分别提高了15.14%、21.04%、18.47%,吸附量分别提高了11.26、13.43、22.90 mg·g-1.本试验为促进酵母菌在处理重金属污染废水中的广泛应用提供了科学依据.  相似文献   

10.
吴盈秋  夏鹏  李远  王学江 《环境科学》2022,43(12):5667-5675
通过使用镁改性硅藻土回收废水中的氮磷营养素,优化制备了一种复合材料(D-MAP),并将其用于废水中重金属Pb2+和Zn2+的去除.研究探讨了材料投加量、反应时间、反应温度和溶液初始pH等因素对Pb2+和Zn2+在D-MAP上吸附的影响.D-MAP吸附去除Pb2+和Zn2+的最优条件为:D-MAP投加量分别为0.25 g·L-1和0.30 g·L-1,Pb2+和Zn2+初始浓度分别为300 mg·L-1和60 mg·L-1,溶液初始pH为5.0.在此条件下,其对Pb2+和Zn2+去除率分别可达78.67%和89.66%.动力学和热力学的结果表明,D-MAP对Pb2+和Zn2+的吸附更符合准二级动力学模型;其吸附等温线可用Langmuir模型描述,吸附是自发吸热的过程.Langmuir等温拟合结果指出,D-MAP对Pb2+和Zn2+的最大吸附容量分别为901.0 mg·g-1和206.2 mg·g-1.使用SEM/EDS、XRD和FT-IR等手段对吸附Pb2+和Zn2+前后的吸附剂进行表征,结果表明,D-MAP是一种鸟粪石-硅藻土复合材料,可通过与Pb2+和Zn2+生成Pb10(PO46(OH)2和Zn3(PO42·2H2 O去除废水中Pb2+和Zn2+.D-MAP对Pb2+和Zn2+的去除效果随着pH的增加而增加,且最终产物形态随pH不同产生变化.  相似文献   

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