离子强度对恒电荷土壤胶体吸附Cu2+和Pb2+的影响

采用平衡法研究了离子强度、表面电位对恒电荷土壤胶体吸附Cu2+和Pb2+的影响.结果表明,离子强度越小,表面电位越高,土壤胶体对Cu2+和Pb2+的吸附量越大.在离子强度小于1.0mol*kg-1范围内,土壤胶体对Cu2+和Pb2+的吸附包括静电吸附和专性吸附;离子强度大于1.0mol*kg-1以后,土壤胶体对Cu2+和Pb2+的吸附受专性吸附控制.     

土壤中水溶性有机碳与铜的相互影响

通过向土壤溶液中加入Ｃｕ２＋和可溶性有机碳(ＤＯＣ),研究它们之间的相互作用．结果发现,加入铜可以显著改变土壤水溶性有机碳(ＷＳＯＣ)的吸着平衡,并降低了其水溶性．影响程度在０．８ｍｍｏｌ·ｌ－１Ｃｕ以下随铜浓度的增加而增加．加入０．５ｍｍｏｌ·ｌ－１铜的土壤中 ＷＳＯＳ含量从 ０．２７ｍｇ Ｃ·ｇ－１降至０．０４７ｍｇ Ｃ·ｇ－１,吸着系数从６．６×１０－３ｌ·ｇ－１降至３．３×１０－３ｌ·ｇ－１．另一方面,用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程描述铜离子在土壤中的吸附行为(液相浓度单位取ｍｍｏｌ·ｌ－１,固相浓度取ｍｍｏｌ·ｇ－１土),ｋ＝９．ｌ×１０－３;ｎ＝３．４０． 加入ＤＯＣ后,ｋ＝９．２×１０－３;ｎ＝３．６６,没有明显改变土壤对铜的吸附性能．加入小同浓度的ＤＯＣ,结果仍说明该浓度范围内ＤＯＣ(＜８ｍｇ Ｃ·ｌ－１)的加入没有明显改变土壤对铜的吸附性能．     

水杨醛改性壳聚糖对金属离子的吸附性能

研究了以水杨醛改性的壳聚糖及其衍生物对Ｐｂ＾２＋、Ｚｎ＾２＋，Ｃｏ＾２＋的静态吸附性能，结果表明，该类吸附剂对Ｐｂ＾２＋，Ｚｎ＾２＋具有良了的吸附性能，其吸附量可分别达４５５．２和１０５．５ｍｇ·ｇ＾－１，并能在Ｃｏ＾２＋存在下选择吸附Ｐｂ＾２＋，Ｚｎ＾２＋。     

可变电荷土壤和矿物对Pb~（2＋）和Cu~（2＋）的吸附动力学Ⅵ．搅拌速度和土

利用双离子选择电极法研究了搅拌速度和土／水比对Ｐｂ２＋和Ｃｕ２＋在可变电荷土壤和矿物表面的吸附动力学的影响。结果表明：当搅拌器上所加电压为０—１００Ｖ时，Ｐｂ２＋和Ｃｕ２＋的吸附转化率随电压的增加而增大；当电压＞１００Ｖ后，吸附转化率不再变化。这表明在＜１００Ｖ的低速搅拌下，外扩散是Ｐｂ２＋和Ｃｕ２＋吸附反应的速率控制步骤，而在＞１００Ｖ的高速搅拌下，吸附步骤为速率控制步骤。Ｐｂ２＋和Ｃｕ２＋的吸附量随土／水比的增大而减小。在二级动力学方程中，最大吸附量Ｘｍ随土／水比的增大而减小，动力学常数Ｋ随土／水比的增加而增大。Ｐｂ２＋的Ｘｍ和水／土比（ｍｌ／ｇ）呈极显著正相关。     

土壤中二价铁离子的伏安法测定

利用二价铁离子的联吡啶络合物,示差脉冲伏安法测定土壤中的二价铁离子．结果表明:二价铁离子的浓度与铁联吡啶络合物的峰电流在１．６×１０－６－９．８×１０－６ｍｏｌ·ｌ－１和９．８×１０－６－６．６× １０－５ｍｏｌ·ｌ－１浓度范围内成正比,检测下限为４．１× １０－７ｍｏｌ·ｌ－１,相对标准偏差为０．８４%(ｎ＝６)．在该方法中,联吡啶的浓度对二价铁离子联吡啶络合物的峰电位、峰电流及半峰宽度有影响,而测定体系的ｐＨ值和支持电解质的浓度对二价铁离子联吡啶络合物的峰电位、峰电流及半峰宽度影响较小．     

镍（Ⅱ）模板一缩二乙二醇双缩水甘油醚交联壳聚糖的合成及其吸附特性

以镍离子为模板剂，合成一缩二乙二西文缩水甘油醚交联的壳聚糖树脂，并研究了该类树脂对金属离子的静态吸附性能。结果表明，以模板法合成的吸附剂比非模板合成的吸附剂具有更高的吸附能力，其对Ｃｕ＾２＋，Ｎｉ＾２＋，Ｃｏ＾２＋的吸附量分别达２．５２，２．１０，１．３９ｍｍｏｌ．ｇ＾－１。     

土壤中结合态苯氧羧酸类除草剂的测定

利用超临界ＣＯ２流体萃取的方法提取２甲４氯(ＭＣＰＡ),２,４－Ｄ和除草醚在三种土壤中的结合残留．结果表明,在培养２００ｄ的时间内,ＭＣＰＡ的结合残留量为１．０ｌ－５．１２ｍｇ·ｋｇ－１,占添加总量的２．０－１０．１%;２,４－Ｄ的结合残留量为０．２４－２．６５ｍｇ·ｋｇ－１,占添加总量的０．５－５．３%;除草醚的结合残留量为６．５３－１９．３０ｍｇ·ｋｇ－１,占添加总邑的１２．９—３８．２%．农药结合态与游离态含量的比值随时间的延长而增加．     

麦饭石对Pb2+离子吸附的动力学研究

本文研究了水溶液中麦饭石对Ｐｂ＾２＋离子去除的反应动力学,考察了ＭＦＳ粒度、溶液ＰＨ值和铅离子的初始浓度对吸附反应的影响。结果表明,ＭＦＳ对Ｐｂ＾２离子具有较强的吸附性能,ＰＨ值是影响吸附的主要因素,Ｐｂ＾２＋离子吸附的最初速率与浓度符合一级反应动力学;吸附过程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式;离子交换和表面络合反应是主要吸附形式。     

流动注射荧光分析法用于土壤及水系沉积物中铈（Ⅲ）含量的测定

研究表明Ｃｅ＾３＋在ｐＨ〈６．２ＫＣｌ介质中以２５４．０ｎｍ紫外光激发时，在３５２．０ｎｍ处发出具有恒定强度的荧光。因而可选择ｐＨ５－６作为测定酸度条件，利用Ａｌ２（ＳＯ４）３消除Ｆｅ＾３＋等离子的干扰，建立起Ｃｅ＾３＋的流动注射荧光分析法。方法的线性范围是２．０×１０＾－７—２．０×１０＾－６ｍｏｌ／ｌ，一元回归方程△Ｆ＝６６３６００Ｃ－０．０４１（ｎ＝１０，ｒ＝０．９９９７），检测限６．０×１     

啤酒酵母吸附Cu^2＋的模拟实验

研究了啤酒酵母吸附重金属Ｃｕ２＋离子的可行性及反应条件对去除作用的影响．结果表明：用啤酒酵母处理Ｃｕ２＋，在起始浓度ρ０为２０～４００ｍｇ／Ｌ的范围内，吸附量ｗ为２．９８～１２．０３ｍｇ／ｇ，说明用啤酒酵母去除重金属Ｃｕ２＋是可行的．吸附反应在１０～２０ｍｉｎ基本达到吸附平衡．最适反应温度（θ）和ｐＨ分别为１５～２０℃和４．０～６．０，酵母细胞有一最适投加用量．Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温方程的分析表明，η与重金属离子种类有关，与酵母细胞种类关系较小；ｋ值与酵母种类和重金属离子种类有关．     

砷酸根在可变电荷土壤颗粒表面的配位吸附

研究了砷在3种可变电荷土壤颗粒表面的吸附对土壤胶体Zeta电位的影响及砷酸根吸附过程中羟基的释放特征.在酸性条件下,土壤胶体吸附砷酸根后土壤表面的负电荷增加,Zeta电位下降.这说明砷酸根在土壤颗粒表面发生了专性吸附,吸附的砷酸根离子进入土壤胶体双电层的紧密层中.亚砷酸根吸附对土壤胶体Zeta电位的影响很小,说明它在土壤颗粒表面主要通过形成外圈型表面络合物而发生非专性吸附.砷酸根在土壤颗粒表面的吸附过程中有羟基释放,说明砷酸根与表面羟基发生了配位交换反应.羟基释放量随砷酸根加入量的增加和pH值的升高而增加.动力学实验结果表明,砷酸根吸附量和羟基释放量随时间具有相似的变化趋势,在开始的20min内,二者均随时间迅速增加,随后变化较小.羟基释放量与砷酸根吸附量的摩尔比也随时间的增加而增加,说明羟基释放反应滞后于砷酸根吸附反应.土壤体系中羟基释放量与砷酸根吸附量的摩尔比小于针铁矿体系,说明除铁铝氧化物外,土壤的其它固相组分也参与了对砷的吸附反应.     

Ⅱ.尾矿砂对重金属的吸附作用

本文研究了尾矿砂颗粒对Cu,pb,Cd三种重金属离子的吸附作用,以及各种环境条件因素对颗粒表面吸附作用的影响。实验结果表明,细微尾矿砂颗粒对溶液中的重金属离子具有较强烈的吸附作用,并且强烈地依赖于溶液的pH。根据表面络合反应,对尾矿砂颗粒表面基团可能参与的表面络合反应和吸附的重金属形态进行了讨论,并应用简化络合反应模式,求取了尾矿砂颗粒与Cu,Pb,Cd的表面络合形成的条件稳定常数pK_(ad)。     

土壤胶体表面吸附态铜的解吸动力学特征

供试土壤胶体吸附态Cu的解吸过程分为两个阶段,0~60min时间段为快速反应阶段,对应于静电吸附态Cu的解吸;60min以后为慢速反应阶段,对应于专性吸附态Cu的解吸.解吸遵循两点位一级反应方程;在3种介质下,两点位解吸速率常数及吸附量大小为k1＞k2,C2＞C1;各土壤胶体的解吸速率大小次序与表面电荷密度的大小相反.草酸、柠檬酸可以增加吸附态Cu的解吸;在NaNO3介质中,第二点位吸附态Cu量与总吸附量的比值(C2/C0)可作为专性吸附的特征值.     

磷酸活化活性炭对Cu~（2＋）的吸附特征研究

寻求廉价而高效的吸附材料为目的,研究向日葵秸杆基活性炭对铜离子的吸附性能。以向日葵秸秆为原料,经H3PO4活化制备活性炭,通过静态实验研究了其对水溶液中Cu2＋的吸附特性,考察了溶液pH值、吸附温度和离子强度对吸附的影响,探讨了吸附热力学、动力学和吸附机理。结果表明：溶液pH值为5～6时活性炭对Cu2＋的去除效果最好;向50 mL 170 mg·L-1的溶液中加入0.5 g活性炭,温度为45℃、吸附时间为1 h时,对Cu2＋的去除率可达98.3%;Langmuir方程能更好地描述Cu2＋在活性炭上的等温吸附特征,静态吸附容量可达41.03 mg·g-1;吸附过程符合拟二级动力学过程,且为吸热的化学吸附过程,膜扩散为速率控制步骤,离子交换可能在吸附过程中起了重要作用。     

重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

根际环境产生的柠檬酸等小分子有机酸可能影响重金属的溶出效应.本文研究了4种重金属Cd、Pb、Cu、Ni及柠檬酸在针铁矿表面的三元体系吸附行为,结果发现柠檬酸促进了4种重金属酸性条件下在针铁矿表面的吸附量,而Cu、Ni促进了柠檬酸碱性条件下的吸附.结合红外光谱图发现,重金属-柠檬酸-针铁矿主要存在以下2种三元体系形态,即以柠檬酸为"桥键"的≡Fe2CitMe形态和以重金属为"桥键"的(≡FeOH)2MeCit形态.采用电荷分配-多位点表面配合(CD-MUSIC)模型成功预测了的三元体系重金属及柠檬酸在针铁矿表面的吸附行为,模型结果发现柠檬酸的存在显著改变了重金属的吸附形态,其中≡Fe2CitMe为Cd、Pb、Ni三元体系中酸性条件下的主要形态,(≡FeOH)2CuCit为Cu的主要形态.研究补充完善了根际环境的土壤形态模型数据库,为预测重金属的溶出及生物有效性的模型研究提供了基础数据.     

离子强度和SO2-4对土壤吸附Al的影响

研究了离子强度和SO4^2-对土壤吸附Al的影响，结果表明：在所研究的pH范围内，随着NaCl支持电解质浓度的提高，土壤对Al的吸附量基本保持不变，并且当pH＜3．9时，即土壤表面净电荷为正时，土壤对Al的吸附量仍然很大，超过最大吸附量的50％，而用CaCl2作支持电解质时，当pH＜4．5时，在溶液中CaCl2浓度最高的情况下，Al的吸附量最小，在其余两种浓度条件下则基本相等；当pH＞4．5时，Al的吸附量几乎不受CaCl2浓度变化的影响。SO4^2-的加入对土壤吸附Al没有影响。这些都说明土壤吸附Al的作用机制主要为专性吸附。     

磷酸活化活性炭对Cu2+的吸附特征研究

寻求廉价而高效的吸附材料为目的,研究向日葵秸杆基活性炭对铜离子的吸附性能。以向日葵秸秆为原料,经H3PO4活化制备活性炭,通过静态实验研究了其对水溶液中Cu2+的吸附特性,考察了溶液pH值、吸附温度和离子强度对吸附的影响,探讨了吸附热力学、动力学和吸附机理。结果表明:溶液pH值为5～6时活性炭对Cu2+的去除效果最好;向50 mL 170 mg·L-1的溶液中加入0.5 g活性炭,温度为45℃、吸附时间为1 h时,对Cu2+的去除率可达98.3%;Langmuir方程能更好地描述Cu2+在活性炭上的等温吸附特征,静态吸附容量可达41.03 mg·g-1;吸附过程符合拟二级动力学过程,且为吸热的化学吸附过程,膜扩散为速率控制步骤,离子交换可能在吸附过程中起了重要作用。     

A sandy loam soil as a natural control for Pb contamination

The Pb (II) adsorption/desorption mechanism onto a natural sandy loam soil was studied by batch experiments at different pHs (3.0, 4.5, 6.0), at different ionic strength (0, 0.02 and 0.1 M) and with different electrolytes solutions of NaCl, NaAcO and NaNO₃. Pb was strongly adsorbed onto the soil due to the formation of a mix of inner-sphere and outer-sphere complexes. Experimental adsorption data fitted Freundlich and Langmuir isotherms. The desorption results with 0.1 M Mg (NO₃)₂ and 0.1 M NaAcO solutions corroborated the mechanisms proposed. The strong binding of Pb (II) to high affinity sites on soil minerals seems to be responsible for the extent of hysteresis. The sandy loam soil under study thus constitutes a natural control for Pb contamination.     

泥炭和褐煤对Zn^2＋,Cu^2＋,Pb^2＋等重金属离子的吸附特征

利用天然有机吸附剂泥炭和褐煤对重金属离子Ｚｎ＾２＋，Ｃｕ＾２＋，Ｐｂ＾２＋的单组分水溶液进行吸附研究。对吸附模型，吸附时间，不同吸附剂投放量，金属离子种类等给予表征，基本符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温线。     

Competitive adsorption and desorption of copper and lead in some soil of North China

The competitive adsorption and desorption of Pb(II) and Cu(II) ions in the soil of three sites in North China were investigated using single and binary metal solutions with 0.01 mol·L^-1 CaCl₂ as background electrolyte. The desorption isotherms of Pb(II) and Cu(II) were similar to the adsorption isotherms, which can be fitted well by Freundlich equation (R₂>0.96). The soil in the three sites had greater sorption capacities for Pb(II) than Cu(II), which was affected strongly by the soil characteristics. In the binary metal solution containing 1∶1 molar ratio of Pb(II) and Cu(II), the total amount of Pb(II) and Cu(II) adsorption was affected by the simultaneous presence of the two metal ions, indicating the existence of adsorption competition between the two metal ions. Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy was used to investigate the interaction between soil and metal ions, and the results revealed that the carboxyl and hydroxyl groups in the soil were the main binding sites of metal ions.