玉米芯吸附水中Cr(Ⅵ)的特性及SEM-EDS表征分析

Cr是人和动物所必需的微量元素,但工业废水中的高浓度的Cr会对人类健康和生态环境都会造成严重的危害。为探讨玉米芯对废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性,以期为应用玉米芯处理含Cr废水提供理论依据,在本研究中设置了3项试验:不同p H条件下的吸附试验、等温吸附试验和热力学试验,并对吸附前后的玉米芯进行扫描与能谱分析,探究玉米芯作为吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:低p H有利于玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附,在p H为1.0左右时,玉米芯对Cr(Ⅵ)有最佳吸附效果,最高去除率可达94.35%,最大吸附量可达23.944 0 mg·g-1;玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型,但以Freundlich模型的拟合效果为最优,1/n为0.887 5,表明玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附强度适中;D-R模型中E=3.152 8 k J·mol-1,表明该吸附主要为物理吸附过程;热力学参数ΔH为-0.272 8 k J·mol-1,ΔS为0.014 3 k J·mol-1·K-1,表示玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附是一个自发的放热过程,且升高温度有利于吸附过程的进行;通过扫描电镜可以看出玉米芯表面产生了较多空洞结构,可能是酸性吸附质溶液可以使纤维素水解,增大了玉米芯的比表面积,形成了更有利于吸附的条件;另外玉米芯质子化的静电作用以及含氧官能团对阳离子的亲和性分别对阴离子形式的Cr(Ⅵ)和被还原成阳离子的Cr(III)有吸附作用。这些原因促进了玉米芯对Cr的吸附。     

外源硅对不同pH水田土壤吸附铅的影响

通过等温吸附实验,研究了加硅对2种不同pH水田土壤吸附铅特性的影响。实验中用硝酸中和硅酸钠的碱性,各处理间钠离子和硝酸根离子的差异以硝酸钠补齐,消除了因硅酸盐的加入改变体系pH及伴随离子对土壤吸附铅可能产生的影响。结果表明,在本实验条件下,Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程都能较好地描述不同硅浓度条件下两种土壤对铅的吸附特征,但以Freundlich模型为最优;加硅促进了酸性土壤对铅的吸附,抑制了碱性土壤对铅的吸附。     

水生植物修复氮、磷污染水体研究进展

氮、磷是引起水体富营养化、导致水质恶化的重要因素,因此去除氮、磷一直是污水处理的重要任务.鉴于传统物理、化学方法存在的操作难、成本高、易产生二次污染等问题,人们越来越多地将目光转向利用水生植物去除氮、磷营养物质、净化水质上.介绍了近年来国内外应用水生植物修复氮、磷污染水体的方法、效果及其影响因素,探讨了水生植物净化污染水体的机制.针对目前研究中的不足,提出今后应在不同植物种类开发、植物组合优化以及植物的净化机制等方面加强研究.     

施用钢渣对水稻土硅素肥力的影响

施用钢渣种植水稻的盆栽试验结果表明,与对照相比,施用钢渣使土壤pH升高,土壤水溶态硅和无定形硅的含量下降,活性硅及有效硅含量上升,水稻植株含硅量增加.除水溶态硅外,上述影响均随钢渣用量增加或粒度变细而增强.     

不同条件下高炉渣吸附水中无机磷的研究

高炉渣(BFS)是在冶炼生铁过程中产生的固体废弃物,开展高炉渣的资源化研究具有重要意义.为了对水淬高炉渣净化含磷污水的应用提供理论依据,采取等温吸附的实验方法,比较了不同水淬炉渣的吸附磷效果,研究了不同pH和不同温度下水淬炉渣吸附磷的特点,结果如下:利用Langmuir等温吸附方程炉渣吸附磷的过程进行拟合,其相关系数均能达到显著水平.炉渣的碱度越高,吸附磷的效果越好;炉渣对磷的吸附能力随溶液pH的增加而降低,且初始为酸性(pH=2、4)的溶液在吸附达到平衡后pH有所上升,而初始为碱性的溶液(pH=10、12)在吸附达到平衡后pH有所下降;炉渣对磷的吸附是一个自发放热过程.     

几种工矿废渣改善土壤供硅能力的效果

施用硅肥可以改善土壤硅素肥力状况,提高水稻产量,改善稻米品质,增强水稻抗性,利用工矿废渣生产硅肥还能产生良好的生态环境效益。本研究采用室内模拟与盆栽试验的方法,研究了高炉渣、粉煤灰和金刚石矿渣作硅肥施用对水稻土供硅能力的影响。结果表明,在北方酸性水稻土上施用废渣使土壤硅素释累积放量显著增加,明显改善土壤的供硅能力,促进水稻对硅素养分的吸收,上述效果随废渣用量增加而更为明显,且高炉渣的效果要明显好于粉煤灰和金刚石矿渣。另外,五种废渣的不同施用量与植株含硅量增加率之间均满足对数正相关关系,对数项系数a与127d的硅素累积释放量之间存在极显著的线性正相关关系,说明土壤硅素累积释放量可以评价施用过废渣的土壤的供硅能力,能够反映废渣作硅肥的适宜性。     

凤眼莲去除垃圾渗滤液中的COD、NH_3-N和TP

在静态水培实验条件下,对不同浓度垃圾渗滤液条件下凤眼莲的生长状况及其净化效果进行了研究。结果表明,在高浓度（COD 3 546.7 mg/L、NH3-N 527.5 mg/L、TP 8.02 mg/L）垃圾渗滤液条件下（HCL）凤眼莲全部被毒害致死,在中浓度（COD 1 233.3 mg/L、NH3-N 182.9 mg/L、TP 2.83 mg/L）垃圾渗滤液条件下（MCL）生长状况差,生物量减少为实验前的32.6%。在低浓度（COD 660.0 mg/L、NH3-N 99.7 mg/L、TP 1.59 mg/L）垃圾渗滤液条件下（LCL）能够正常生长,且对低浓度垃圾渗滤液有较好的净化效果。24 d后COD、NH3-N和TP的去除率分别为85.9%,99.8%和84.8%。COD与NH3-N均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》排放标准,TP达到《地表水环境质量标准（GB 3838-2002）》Ⅳ类排放标准。     

外源硅对土壤镉吸附特性的影响

通过吸附等温试验,研究了不同加入量的硅对两种水田土壤吸附镉特性的影响。实验中调节介质的pH值至中性,从而消除了因硅酸盐的加入对土壤pH产生的影响。结果表明:在硅的加入量相同时,pH值较低的土壤对镉的吸附量要低于pH值较高的土壤;镉的加入质量浓度为0～50mg·L-1时,应用Freundlich方程拟合土壤对镉的吸附等温线效果最好;外源硅的加入量在0～120mg·L-1范围内时,随硅的加入量的增加土壤对镉的吸附量会有不同程度的降低。由此推断,对于以往研究发现的外源硅能够降低土壤镉的有效性、缓解植物的镉毒害作用,并非是促进了土壤对镉的吸附,而是可能存在着其他机制,这有待于进一步研究。     

稻秸对Pb2+的吸附特性

为探讨稻秸对废水中Pb2+的吸附特性,通过静态试验研究了吸附时间、离子浓度、吸附剂用量、初始pH和温度对稻秸吸附Pb2+的影响,并分析了其吸附动力学、等温吸附平衡及热力学特征.结果表明:稻秸吸附Pb2+的过程进行得很快,60 min时去除率达到85.64%,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中以Freundlich模型为最优,与吸附强度有关的常数在2～10之间,吸附容易发生,而使用Langmuir模型拟合最大吸附量的理论值可达13.67 mg/g;随着稻秸投加量的增加,Pb2+的去除率逐渐增加,单位吸附量逐渐减小;溶液初始pH对稻秸吸附Pb2+的影响较大,pH在4～6时去除率可达92%以上;稻秸对Pb2+的吸附受温度影响较小,吸附过程具有自发性、放热性和熵增特性.     

农田生态系统服务功能研究进展

农田生态系统是人类社会存在和发展的基础,研究农田生态系统服务功能及其价值评估具有重要的意义.文章综述了国内外有关农田生态系统服务功能及其价值评估的研究进展;提出了农田生态系统服务功能的特点;将其服务功能类型划分为生产功能、生态功能和生活功能.分析了当前研究中存在的问题,如服务功能形成的微观机制及其参数研究欠缺;评价结果不准确;评价指标和方法有待完善等.因此,今后农田生态系统服务功能价值评估研究重点应着重于理论探索和方法完善方面,从农田生态系统微观形成机制入手,开展不同尺度和类型的农田生态系统功能价值评估研究,充分考虑影响其功能价值的因素,改进评估的手段、方法和技术,使评估结果更具可比性和实用性,为合理开发利用农业资源、管理农田生态系统,实现农业的永续发展提供理论依据和技术支持.