Preparation and characterization of a novel hybrid chelating material for effective adsorption of Cu(Ⅱ) and Pb(Ⅱ)

The discharge of heavy metal ions such as Cu~2+and Pb~2+poses a severe threat to public health and the environment owing to their extreme toxicity and bioaccumulation through food chains Herein, we report a novel organic–inorganic hybrid adsorbent, Al(OH)_3-poly(acrylamide dimethyldiallylammonium chloride)-graft-dithiocarbamate(APD), for rapid and effectiv removal of Cu~2+and Pb~2+. In this adsorbent, the "star-like" structure of Al(OH)3 poly(acrylamide-dimethyldiallylammonium chloride) served as the support of dithiocarbamat(DTC) functional groups for easy access of heavy metal ions and assisted development of larg and compact floccules. The synthesized adsorbent was characterized by scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), and thermogravimetric analysis(TGA). APD was demonstrated to hav rapid adsorption kinetics with an initial rate of 267.379 and 2569.373 mg/(g·min) as well a superior adsorption capacities of 317.777 and 586.699 mg/g for Cu~2+and Pb~2+respectively. Th adsorption process was spontaneous and endothermic, involving intraparticle diffusion and chemical interaction between heavy metal ions and the functional groups of APD. To assess it versatility and wide applicability, APD was also used in turbid heavy metal wastewater, and performed well in removing suspended particles and heavy metal ions simultaneously through flocculation and chelation. The rapid, convenient and effective adsorption of Cu~2+and Pb~2+give APD great potential for heavy metal decontamination in industrial applications.     

创建金属冶炼目录需要考虑的若干因素探讨

2014年12月1日施行的《中华人民共和国安全生产法》将金属冶炼单位纳入重点监管,极大提升了冶金有色行业的整体安全管理要求。为便于生产企业、安全监管部门和相关技术服务单位开展工作,国家安全生产监督管理总局组织制定了金属冶炼目录。就目录创建需要综合考虑的若干因素进行探讨。     

亚青会期间南京大气PM_(2.5)中重金属来源及风险

为探究亚青会期间南京奥体中心附近大气PM2.5中重金属来源及潜在的健康风险,于2013年8月3~28日对PM2.5中重金属元素V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb和Pb进行了观测分析.结果表明:受亚青会污染源调控和气象要素影响,亚青会前、中、后不同时期重金属浓度存在差异,亚青会期间各重金属的浓度均值低于亚青会前期.富集因子分析显示Cu、Zn、Cd、Sn、Sb和Pb为重度富集元素,污染程度为CdCuZnPbSbSn.聚类分析表明工业排放、燃煤、道路尘和机动车尾气排放是这些重金属的主要来源.亚青会期间,PM2.5中各重金属通过呼吸途径对运动员造成的非致癌风险均小于1,5种致癌重金属的风险指数均低于致癌风险阈值范围.     

壳聚糖水凝胶制备及其对Pb~(2+)吸附性能研究

以壳聚糖为原料,丙烯酸为接枝单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂制备了一种新型壳聚糖水凝胶。通过FTIR、SEM、热重和能谱分析对壳聚糖水凝胶进行表征,并在此基础上考察其对Pb~(2+)的吸附行为。实验结果表明:所制备的壳聚糖水凝胶是一种性质稳定的多孔结构高分子聚合物,分子中含有大量的—NH_2、—OH、—COOH等活性基团,可通过螯合、离子交换或形成离子对等方式吸附金属离子,对Pb~(2+)具有较高的吸附去除效率。     

助剂对医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属电渗析分离的影响

通过医疗垃圾焚烧飞灰电渗析实验,比较了去离子水及助剂柠檬酸铵(0.25 mol/L)/氨水(1.25%)、葡萄糖酸钠的添加对重金属移除的影响,并比较了电渗析处理前后重金属形态的改变。结果表明:2种助剂的添加明显提高了重金属的移除率,且柠檬酸铵/氨水的效果优于葡萄糖酸钠;以柠檬酸铵/氨水作为助剂时,Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 5种重金属的移除率分别达到11.1%、42.3%、56.7%、38.7%、7.5%;除了Cu外,Pb、Zn、Cd和Cr等4种重金属大都以负价态向阴极侧迁移;在葡萄糖酸钠为助剂时,5种重金属的大部分则均迁移到阳极侧;在去离子水及柠檬酸铵/氨水、葡萄糖酸钠等助剂作用下,飞灰中Cl的移除率均达到97%左右;电渗析几乎全部移除了飞灰中可交换态的重金属,同时部分碳酸盐态重金属被移除,残灰中重金属的铁锰氧化态、有机络合态或残余态的比例明显升高。     

徐州市不同功能区重金属污染与健康风险评价

为了解徐州市不同功能区表层土壤重金属的污染特征和健康风险,采集了65种城市表层土壤样品,分析Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb等6种重金属的元素含量与富集特征。结果发现除绿地区Cr以外,3个区域的6种重金属元素均出现了不同程度的富集。采用《污染场地风险评估技术导则》推荐的健康风险模型对3个功能区进行健康风险评价,结果表明:Cr、Ni、Cu、Zn、Cd等5种重金属的非致癌风险呈现居民区>交通区>绿地区的趋势;经口摄入和呼吸吸入的健康风险大于皮肤接触;居民区Cr的健康风险为2.21,需要进行土壤治理;当空气铅含量为0.38μg/m3时,3个区域0~7岁儿童血铅浓度在10.0~17.0μg/L。     

分步沉淀法处理酸性矿山废水

采用分步沉淀工艺处理酸性矿山废水,考察了工艺条件对废水中有价金属元素回收效果的影响。实验结果表明:Ca(OH)_2为适宜的废水pH调节剂;调节废水pH至4.00左右并投加0.05 mL/L的H_2O_2,可首先去除Fe~(2+)及Fe~(3+),得到富Fe渣(w(Fe)=51.00%);调节废水pH至6.00~6.50,先投加50 mg/L的Na_2S,去除废水中的Cu~(2+),获得富Cu渣(w(Cu)=10.89%),再将Na_2S的投加量增至100 mg/L,去除废水中的Zn与Mn,获得富Zn-Mn渣(w(Cu)=2.37%,w(Mn)=6.79%,w(Pb)=1.61%);进一步调节废水pH至8.40,可去除剩余的Zn、Mn及其他重金属。分步沉淀工艺处理后的废水可达标排放,产生的富Fe渣、富Cu渣及富Zn-Mn渣可直接出售或具有利用价值。分步沉淀工艺可实现有价金属元素的高效回收,大幅度降低废水处理的实际成本,值得工程应用与推广。     

添加CaO对燃煤重金属元素富集效果的影响

选取CaO作为吸附剂,探究了不同燃烧温度下添加CaO对重金属元素在燃煤灰渣中富集效果的影响规律。实验结果表明:添加CaO对重金属元素Cr未起到富集作用,而对Mn,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb 7种重金属元素的富集效果显著;随燃烧温度的升高,CaO对各赋存形态的Mn,Ni,Cu,Zn,As的富集效果先变好而后变差,对各赋存形态的Cd和Pb的富集效果越来越好;CaO添加比(预处理后的CaO颗粒与预处理后的原煤的质量比)越大,CaO对Mn,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb的富集效果越好,燃烧温度为850℃时的最佳CaO添加比为4%。     

铁锰双金属材料对砷和重金属复合污染土壤的稳定化研究

由于矿产资源的共生、伴生现象及历史上采选冶技术的相对落后,我国矿区附近的重金属污染场地多存在复合污染的情况,而稳定化技术是解决该问题的有效措施.本文通过室内模拟培养实验和静态吸附试验,研究了人工合成的铁锰双金属材料(FMBO)对矿区复合污染土壤中As、Pb、Cd等重金属的稳定化作用和机制.毒性浸出实验结果表明,在3种不同的As和重金属复合污染土壤中,FMBO材料能够对As和Pb等重金属起到较好的稳定化作用,在5%的最大添加量下,FMBO对As、Pb的稳定化效率分别能够达到95.2%~100%和95.5%~97.5%,同时不会引起Cd、Zn和Cu等重金属的活化.由连续提取实验结果可知,FMBO能够使土壤中As和Pb由酸可提取态向可还原态转变,稳定性增强.微观特征分析结果表明,FMBO材料对As的稳定化主要通过表面羟基(—OH)基团的吸附作用,而对Pb、Cd等金属离子则通过吸附、沉淀等多种方式起作用.总体看来,FMBO材料适用于As、Pb等重金属复合污染土壤的治理.     

高效重金属捕集剂EDTC的结构表征及对酸性络合铜的去除特性研究

以乙二胺和二硫化碳为反应物,无水乙醇和去离子水的混合溶液为溶剂,制备了一种巯基类重金属捕集剂N,N-双(二硫代羧基)乙二胺(EDTC),采用紫外光谱、红外光谱和元素分析对其结构进行表征,重点研究了其对EDTA络合铜、柠檬酸络合铜和酒石酸铜3种酸性模拟络合铜的去除性能及螯合沉淀物的溶出特性,并探讨了EDTC脱除络合铜的机理.研究结果表明,处理50 mg·L-1的含铜废水,p H值范围为3~9,EDTC投加量为mEDTC/mCu=8(质量比),反应时间3 min,PAM投加量为1 mg·L-1,此时出水Cu2+浓度均低于0.25 mg·L-1,去除率达到99.5%以上.螯合沉淀物在弱酸性和弱碱性条件下很稳定,不易产生二次污染.红外光谱图分析结果表明,EDTC与Cu会发生螯合反应,即EDTC直接脱出络合铜中Cu2+,并与Cu2+生成难溶的螯合产物EDTC-Cu,进而有效地去除废水中Cu.