环丙氨嗪在Aldrich胡敏酸中吸附-解吸特征的研究

采用批平衡法,研究了不同温度下环丙氨嗪在Aldrich胡敏酸中的吸附与解吸特征。结果表明：环丙氨嗪吸附和解吸过程都包含极快速、快速和缓慢阶段。伪二级动力学方程能较好地描述不同温度下环丙氨嗪的吸附动力学特性,表明吸附速率决定于胡敏酸表面吸附位点的可用度,而不是溶液中环丙氨嗪的浓度。环丙氨嗪在极快速吸附阶段的吸附速率随温度的升高而增大,但平衡时的吸附量却随温度的增加而降低。吸附等温线和解吸曲线符合Langmuir方程和Freundlich方程。环丙氨嗪在胡敏酸上的解吸速率小于吸附速率,表明存在滞后效应。吸附焓变、熵变和自由能都为负值,表明环丙氨嗪在胡敏酸上的吸附是一个自发、熵减小的放热过程。-Go〈40 kJ.mol^-1表明环丙氨嗪在胡敏酸表面以物理吸附为主。     

基于响应面法的活性炭纤维去除叶绿素a优化研究

为优化活性炭纤维去除叶绿素a系统操作参数,在单因素试验研究的基础上,应用Box-Behnken试验设计,采用3因素3水平的响应面分析法,建立了初始pH、反应时间、活性炭纤维投加量对反应后叶绿素a浓度影响的回归模型。结果表明,模型显著,拟合度良好,精确度高,数据合理,试验误差小。通过对回归模型的求解及综合考虑,得到优化的工艺条件为初始pH=6.0,反应时间为3 h,活性炭纤维投加量为2.5 g/200 mL(活性炭纤维重量/水样体积)。在此条件下,验证结果表明,活性炭纤维平均除藻率达到94.55%,反应后叶绿素a浓度的相对误差在7%以内,说明该模型能较好地优化活性炭纤维对叶绿素a的去除操作条件和预测反应后叶绿素a浓度。     

4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性

盆栽试验的结果表明,高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或经处理的尾矿污染土壤上都能生长,但在处理的土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草坪草更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物。单位面积上 4 种植物体内重金属质量分数高低均为 w(Zn)>w(Pb)>w(Cu)>w(Cd),但每种植物对 Cd、Pb、Zn 和 Cu 的吸收质量分数和分布均不相同,一般为根系质量分数大于茎叶。加入改良剂(CaCO3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的 4 种草坪草生物量显著增加,植物体中的 Cd、Pb、Zn 质量分数下降,但 Cu 质量分数反而上升,结果单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性。     

基于标识指数与敏感性分析的洞庭湖滨湖区地下水重金属污染评价

以洞庭湖滨湖区城西垸为例,采用基于熵权的综合标识指数模型,探讨了滨湖区地下水中各重金属污染现状,分析了综合评价结果对各评价因子的敏感性程度,并针对不同评价方法的评价结果进行了对比. 结果表明:基于GB/T 14848—1993《地下水水环境质量标准》Ⅲ类水质标准,研究区ρ(Pb)、ρ(Fe)、ρ(Mn)的超标率均达到67%,最差水质类别分别为劣Ⅴ类、Ⅳ类和Ⅴ类;地下水重金属污染空间变异明显,其中湘江西支地下水污染最为严重,综合标识指数(4.126)最大,属于Ⅳ类水质,洞庭湖区次之,湘江东支地下水污染程度最轻(3.515),并且两支流地下水由上游至下游呈污染逐渐减轻的趋势;敏感性分析表明,综合评价结果对ρ(Pb)和ρ(Mn)的敏感性较强,敏感性系数分别为0.0539和0.0479,说明Pb、Mn是影响城西垸地下水水质变化的主要重金属污染物.      

4种温度条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的吸附特征

在200、400、600和800℃条件下利用稻草厌氧热解制备稻草生物质炭,测定稻草炭的矿物结构、表面性质和元素组成,研究稻草炭对废水中环丙氨嗪的吸附特征,为环丙氨嗪废水处理和农作物秸秆的资源化利用提供参考.结果表明,稻草炭含有石英、方解石和氯化钾晶体等矿物成分,主要元素为C、O、Si.傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和比表面积测定结果表明,稻草炭具有明显的多孔结构和丰富的含氧有机官能团,高温制备(≥600℃)的稻草炭比表面积较大.随着烧制温度的增加,稻草炭对环丙氨嗪的吸附量明显增加.Langmuir方程拟合得到200、400、600和800℃条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的最大吸附量分别为4 200、6 365、144 865和167 084 mg· kg-1,接近于商品活性炭的最大吸附量(177 305 mg·kg-1),600和800℃条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的最大吸附量分别是等量稻草秸秆的16.8和20.1倍.稻草炭对环丙氨嗪的吸附过程符合一级动力学方程,环丙氨嗪初始质量浓度为100和200 mg·L-1时,高温制备的稻草炭达到吸附平衡的时间分别为5和8h左右.环丙氨嗪初始质量浓度为500 mg·L-1时,pH值为5～ 10范围内,支持电解质为1～100 mmol·L-1 NaNO3条件下,环丙氨嗪在600和800℃制备的稻草炭上的吸附没有受到pH值和离子强度的明显影响.     

藏北高寒草甸土壤线虫群落对模拟增温的响应

为了解气候变暖对藏北高寒草甸土壤线虫群落的影响,该研究在西藏那曲县西藏大学—中国科学院青藏高原研究所那曲生态环境综合观测研究站高寒草甸样地进行了为期3年的模拟增温实验。结果表明,增温降低了土壤线虫个体密度,增大了均匀度,并改变了土壤线虫群落的空间分布和季节动态。同时,增温也改变了土壤线虫群落的物种组成,Longidorella等属是增温后出现的种类,Nothotylenchus等属对温度升高比较敏感,增温后消失。Shannon-Weiner多样性指数所指示的生物多样性在模拟增温条件下没有明显的改变。增温导致营养类群中植食性线虫、食细菌性线虫种类增加,杂食/捕食性线虫种类减少,食真菌性线虫种类则没有变化。群落结构的改变带来了生态系统功能的变化,线虫通路比值显示,增温促进了以细菌为主的土壤有机质降解通道;成熟度指数升高、植物寄生线虫指数降低的趋势则表明土壤线虫群落受到增温干扰后,适应能力逐渐增强,高寒草甸生态系统趋于更加稳定的状态。     

改良剂对铅锌尾矿污染土壤上龙须草生长和叶片叶绿素含量的影响

采用盆栽试验,研究了4种改良剂对铅锌尾矿污染土壤中龙须草生长和叶片叶绿素含量的影响。结果表明,改良剂处理土壤生长的龙须草长势明显优于对照,地上部生物量均显著高于对照(P≤0.05),增产效果均>100%。4种改良剂缓解污染土壤中重金属对龙须草毒害作用的大小顺序为钙镁磷肥>碳酸钙>有机肥>海泡石。4种改良剂在不同处理浓度下对龙须草生物量和叶绿素含量的影响趋势表现出一定的相关性,其中随着碳酸钙处理浓度的增加,龙须草生物量和叶绿素含量呈下降趋势;其他3种改良剂随着处理浓度的升高,龙须草生物量呈上升趋势,而叶绿素含量则呈先上升后下降的趋势。     

有机氮和有机磷农药混合多残留分析方法的研究

本文采用气相色谱填充柱,研究测定水果、蔬菜和粮食中19种有机氮和有机磷农药的混合多残留分析方法。样品用丙酮—水振荡或组织捣碎提取,二氯甲烷萃取,凝结法净化,使用Sigma2和8500型带有NPD的气谱仪测定。气相色谱柱长1m,内径0.2cm,填充5％OV—17/Chrom Q80—100目,该柱在恒温条件下,一次能将19种有机氮和有机磷农药完全分离。通过对相对保留时间和峰值重现性的测定,以及方法回收率、添加回收率、最低检测限的试验,证实方法的准确可靠,经过应用,确认方法的可行性。其相对保留时间和峰值重现性的变异系数分别为0.00—1.19％和1.30—10.13％,添加回收率为85.16—100.30％,变异系数为0.60—8.43％;方法最小检测量为0.58×10~(-11)—6.10×10~(-10)g最低检测浓度为0.0004—0.0610ppm。     

生物炭固定菌强化人工湿地对低温污水中氮素去除的模拟研究

以从冬季南四湖湿地底泥中分离筛选出的黄假单胞菌(Pseudomonas flava WD-3)为微生物载体,采用水稻秸秆炭化制备的优质生物炭为吸附剂,将生物炭固定化Pseudomonas flava WD-3投加到垂直流人工湿地污水处理系统中,探讨不同菌剂接种量对低温污水中氮素的去除情况;并采用简化的Monod动力学模型对人工湿地污水中污染物的去除过程进行模拟。结果表明,在水力停留时间5 d时,生物炭固定化Pseudomonas flava WD-3对人工湿地低温污水中氮素的去除效率有显著提高,且对人工湿地污水中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N和NO_2~--N的降解符合Monod动力学模型。