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1.
海洋赤潮生物原甲藻对重金属的富集机理 总被引:42,自引:3,他引:42
为了探讨海洋赤潮生物原甲藻及其藻壁多糖的重金属富集机理,用赤潮生物海洋原甲藻Prorocentrum micans活藻体和甲醛杀死的藻体分别进行重金属离子Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Ag+、Cd2+的生物吸附实验.重金属生物吸附动力学研究表明,吸附过程可在30min内完成,pH对吸附的影响较大,适宜范围是5.0以上.用热水法提取的藻体多糖对上述6种离子的混合液吸附量约为藻体的5倍,比较藻体与多糖对6种离子的吸附结果可知,藻体对金属离子的吸附主要是藻壁多糖的作用,红外研究表明,-OH和-CONH2基是吸附的活性中心.机理研究对于利用赤潮生物进行重金属废水处理、赤潮的化学治理以及研究海水中重金属离子的迁移转化规律有重要的意义. 相似文献
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可降解微塑料对铜和锌离子的吸附解吸特性 总被引:1,自引:0,他引:1
为了评估可降解微塑料对共存污染物的载体效应,对可降解微塑料PLA(聚乳酸)对重金属污染物(Cu2+、Zn2+)的吸附和解吸行为进行了探究,同时选择常规微塑料PP(聚丙烯)进行对照实验.在紫外老化过程中,微塑料(MPs)均表现为表面出现裂纹、凹坑,比表面积增大,负电荷增多,含氧官能团强度增强,亲水性增强.较之PP,PLA在紫外老化过程中理化性质的改变尤为明显.老化后MPs的吸附能力远大于老化前,老化PLA对Cu2+的最大吸附量可达5.56mg/g,约为新制PLA(2.27mg/g)的2.5倍;老化前后PLA对重金属的吸附量均高于PP.解吸实验表明,老化后MPs对重金属的解吸率均低于老化前,而老化前后PLA对Cu2+、Zn2+的解吸量及解吸率均高于PP.较之胃液环境,老化前后MPs对金属离子的解吸更易在肠液环境中进行.说明PLA相对于PP对重金属具有更强的载体作用,且PLA更容易将重金属污染物释放到人体内,进而对人体健康造成威胁. 相似文献
3.
纳米Fe3O4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究 总被引:1,自引:2,他引:1
以纳米Fe3O4负载浮游球衣菌(Sphaerotilus natans)制备复合生物吸附剂,对此吸附剂进行表征并考察了其吸附水中重金属离子的性能.红外光谱分析表明,此复合生物吸附剂表面的主要活性基团为酰胺基(—CONH—)和羟基(—OH).吸附性能研究表明,菌含量和流量是影响复合生物吸附剂吸附重金属离子的主要因素,在Cu2+初始浓度c0<20 mg/L,菌含量1.5 g/L(菌/ Fe3O4=3∶2),流量0.96 L/h 时吸附剂对Cu2+的吸附效果最好;用稀盐酸对复合生物吸附剂进行再生,吸附剂可重复使用10次以上,再生液可重复使用3次; 吸附选择性为:Pb2+ > Cu2+ > Zn2+>Cd2+. 相似文献
4.
重金属对厌氧污泥电子传递体系活性影响研究 总被引:2,自引:1,他引:2
以2-氯酚(2-CP)厌氧降解污泥电子传递体系(ETS)活性为考察对象,研究了3种典型重金属元素Cu2+、Cd2+、Ni2+对ETS活性的影响,并比较了驯化过程对提高厌氧微生物抗重金属毒性的作用.重金属离子对厌氧污泥呼吸活性的抑制作用发生很快,在0.25 h内就已表现出来,并随金属浓度的增加而加剧.驯化前,3种金属的作用均表现为抑制,抑制作用的强弱顺序为Ni2+>Cd2+>Cu2+,抑制强度与金属离子在水溶液中的含量成正相关关系.采用低浓度金属离子驯化的方法可以有效改善重金属毒性.驯化后,Cu2+毒性的降幅约为10%,Cd2+毒性的最大降幅超过40%,Ni2+对污泥ETS活性的作用则基本表现为促进,最佳促进浓度约为70 mg/L.Ni2+对ETS活性的特殊激活作用可能与其能形成正四面体结构的络合物有关.驯化作用对改善金属毒性的效果:Ni2+>Cd2+> Cu2+. 相似文献
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Cd2+、Cu2+和Zn2+对人工湿地反硝化作用的影响 总被引:6,自引:1,他引:6
实验室研究了 3种重金属离子 Cd2+、Cu2+、Zn2+对人工湿地反硝化作用的影响 .以 100、500、1000 mg/kg剂量的 Cd2+、Cu2+、Zn2+处理人工湿地土壤样品 ,检测其 N2O的产生 .结果表明 ,3种金属离子的 500、1000mg/kg处理组土样 N2O的产生均显著降低 ,各金属离子抑制 N2O产生的程度顺序为 Cd2+>Zn2+>Cu2+,这与 3种金属离子在土样中的有效态浓度顺序是一致的 ,反硝化微生物在处理过程中逐步产生了对重金属离子的耐受性 ,500、1000mg/kg处理组样品的 NH+4- N浓度较对照组显著升高提示部分 NO-3- N由于反硝化过程的抑制而异化性还原为 NH+4-N. 相似文献
6.
用TTC与INT-电子传递体系活性表征重金属对污泥活性的影响 总被引:20,自引:7,他引:20
研究了不同浓度的Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ni2+、Pb2+和Ag+对污泥TTC和INT 电子传递体系活性产生的影响 ,比较了这 2个参数在表征污泥活性受重金属抑制时的灵敏性 .结果表明 ,各种重金属抑制污泥TTC 电子传递体系活性的IC50小于抑制INT 电子传递体系活性的IC50,TTC 电子传递体系活性反映重金属毒性作用的灵敏性大于INT 电子传递体系活性 .实验的重金属离子呈现出不同的毒性作用 ,以TTC 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2+>Cd2+>Cu2+>Ag+>Zn2+>Ni2+>Pb2+,以INT 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2+>Ag+>Cu2+>Cd2+>Zn2+>Ni2+>Pb2+. 相似文献
7.
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
8.
本研究旨在探讨微塑料对土壤基质中16种多环芳烃(PAHs)吸附的影响.通过批实验考察了PAHs在聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)微塑料上的吸附过程,系统地评价了pH和腐殖酸(HA)浓度等环境因素对微塑料吸附土壤PAHs的影响.结果表明,微塑料对土壤中PAHs的吸附动力学符合准二级动力学模型,且Freundlich模型对吸附结果的拟合程度(R2=0.9868~0.9931)明显高于Langmuir模型(R2=0.8638~0.8927), 说明微塑料对PAHs的吸附过程主要为化学吸附.通过吸附热力学计算的ΔH均为正值,ΔG为负值,表明微塑料对土壤PAHs的吸附是自发的吸热过程.pH和HA对PE和PS微塑料吸附PAHs的影响显著,PE和PS微塑料对PAHs的吸附量分别在pH=5.0和pH=7.0时达到峰值;腐殖酸浓度的增加抑制了PAHs在PE微塑料上的吸附,吸附量从9363.95 ng·g-1降到4877.42 ng·g-1,但促进了PAHs在PS微塑料上的吸附,吸附量从9422.71 ng·g-1增加到13259.73 ng·g-1,这表明PAHs对腐殖酸的亲和力高于对PE微塑料的亲和力.微塑料对土壤PAHs的吸附主要与静电 作用、π-π作用和疏水作用有关. 相似文献
9.
深海适冷菌Pseudoalteromonas sp. SM9913胞外多糖对Pb2+和Cu2+的吸附性能研究 总被引:2,自引:2,他引:0
采用深海适冷菌Pseudoalteromonas sp. SM9913分泌的胞外多糖(EPS)分别对Pb2+和Cu2+进行吸附,研究了多糖用量、pH、吸附时间和共存离子对EPS吸附性能的影响及EPS对Pb2+和Cu2+的吸附热力学.结果表明,EPS对Pb2+和Cu2+的吸附量随EPS投加量的增加而减小.EPS对Pb2+和Cu2+的最佳吸附pH分别为4.5~5.5和4.5~6.0. EPS对Cu2+的吸附平衡时间为90 min,对Pb2+的吸附平衡时间则长达180 min.共存离子Ca2+、Mg2+、Na+、K+的加入均降低了EPS对Pb2+的吸附量,Ca2+、Mg2+的加入降低了EPS对Cu2+的吸附量,但低浓度的Na+和实验范围浓度的K+不仅没有降低反而增加了EPS对Cu2+的吸附量.Freundlich和Dubinin-Radushkevich方程均能较好地描述SM9913胞外多糖吸附Pb2+和Cu2+的热力学过程,由Dubinin-Radushkevich方程得到SM9913胞外多糖对Pb2+和Cu2+的最大吸附量分别为243.3 mg/g (10℃) 和36.7 mg/g (40℃).胞外多糖吸附金属离子前后的红外光谱分析表明,多聚糖中C—O—C、乙酰基和羟基是起主要吸附作用的官能团. 相似文献
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河口区域普遍存在微塑料(MPs)和抗生素抗性基因(ARGs)污染,同时微塑料还可能富集ARGs,从而扩大ARGs的传播范围.本研究以福建省九龙江口为调查区域,首次分析了九龙江口不同采样点水样以及沉积物中的MPs分布特征,同时测定各样品中8种常见的ARGs丰度,并对二者之间的丰度进行相关性分析.结果表明:①九龙江河口水环境中微塑数浓度范围为2~66 n ·L-1,沉积物中含量范围(以dw计)为8~85 n ·kg-1,85%以上的微塑料粒径在1 mm以下,微塑料材质主要为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS);②九龙江河口优势的ARGs为四环素类抗性基因tetC和tetG以及磺胺类抗性基因sul2,水中ARGs丰度随盐度增加呈递减趋势;③九龙江水体中MPs浓度、ARGs相对丰度和一类整合子基因intI1丰度呈两两正相关性,说明微塑料可能促进了水体中ARGs的传播和水平基因转移(HGT). 相似文献
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新型钛酸钠填料对Cu2+、Pb2+、Zn2+和Cd2+的竞争吸附研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以钛酸钠纳米纤维为原材料制备新型钛酸钠填料,对水体中常见的重金属(Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cd~(2+))进行竞争吸附实验研究,分析了四元、三元及双组分竞争吸附的选择性吸附特性,并探讨了4种金属离子在钛酸钠填料上的相互作用关系.结果显示,初始浓度较低时,4种离子之间的相互影响差异性不明显;随着初始浓度的升高,4种离子的竞争吸附分配系数都呈下降的趋势,竞争吸附系数大小顺序为:Pb~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+),这与重金属离子的第一水解常数大小顺序一致.竞争吸附结果表明,水中存在Pb~(2+)时,其余3种离子的吸附都会被抑制,尤其对Zn~(2+)和Cd~(2+)的抑制更显著,即在钛酸钠填料上Pb~(2+)的竞争吸附能力最强,Cu~(2+)次之,而Zn~(2+)和Cd~(2+)的竞争吸附能力较弱,其吸附过程容易受到其他二价金属离子的抑制. 相似文献
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为了深入了解液/固体系Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附行为与特性,为硅藻土在含重金属离子废水处理上的应用提供充分的理论依据,采用静态吸附试验对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附条件、性能、行为与特性进行了系统的研究.结果表明,硅藻土投加量和离子初始浓度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响均可归结为液/固比(液相离子与硅藻土的质量比)的影响,过高或过低的液固比均不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最佳液/固比分别为0.025、0.100和0.100.溶液初始pH值对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响主要与溶液初始pH值与硅藻土等电点(2.0)之间的距离有关,接近或低于硅藻土等电点都不利于吸附,过高的pH值会使Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)发生沉淀,也不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最适溶液初始pH值区间分别为4.0~6.0、4.0~7.0和4.0~7.0.溶液温度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的液膜扩散、颗粒扩散和吸附反应3个过程的影响不一致,导致对吸附量的影响无明显规律.硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的吸附分别符合Langmuir、Tenkin、Freundlish等温吸附模型,以物理吸附为主,吸附反应容易进行,在40 min达到平衡,吸附容量(25℃时)理论值分别为4.335、23.031、3.844 mg·g~(-1).吸附是自发的、吸热的、无序性增加,符合二级动力学模型.吸附速率的控制步骤为发生在孔道内部的吸附反应. 相似文献
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利用静态恒流法研究了黄壤表面电场作用下Cu2+与Zn2+的吸附/解吸动力学.结果发现:考虑黄壤表面电场作用下,Cu2+和Zn2+的吸附实验呈现初期强吸附作用下的零级动力学过程和一定时间之后弱吸附作用下的一级动力学过程,与理论预期一致;在Cu2+和Zn2+的解吸实验中,只有前期出现了弱吸附作用下的一级动力学过程,实验结果与理论预期存在差别,原因在于专性吸附的Cu2+、Zn2+很难被解吸下来;在交换/吸附实验中,Cu2+的吸附速率值和平衡吸附量均大于Zn2+,且Cu2+-K+体系的表面电化学参数φ0、σ0、E0均大于Zn2+-K+体系中的对应值,证明了黄壤颗粒表面对Cu2+的吸附作用强于Zn2+;在交换/解吸实验中,Zn2+的解吸速率值和平衡解吸量均大于Cu2+,Zn2+-K+体系的表面电化学参数φ0、σ0、E0均大于Cu2+-K+体系中的对应值,证明Zn2+-K+体系中Zn2+的解吸作用比Cu2+-K+体系中的Cu2+解吸作用强. 相似文献
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磁性竹基炭对Pb2+、Cd2+与Cu2+的吸附机理研究 总被引:2,自引:3,他引:2
采用微波辐照技术,以枯竹子为碳源制备了磁性竹基炭(BBMC),并将其用于对重金属离子Pb2+、Cd2+与Cu2+的吸附去除.同时,分析了吸附时间、pH值、离子强度及初始金属离子浓度等条件对吸附的影响,讨论了BBMC对3种金属离子的吸附特性与吸附机理.结果表明,金属离子在BBMC上的吸附符合Langmuir等温模式和准二级动力学吸附方程;吸附的机理可归结为金属阳离子与BBMC上的H+之间的离子交换作用,且吸附能力可能与金属离子半径有关,呈现出Pb2+Cd2+Cu2+的趋势,重金属离子Pb2+、Cd2+与Cu2+的最大平衡吸附量分别为16.2、14.0和9.5 mg·g-1. 相似文献
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Cu2+和Pb2+在BS-12两性修饰膨润土上的吸附及其交互作用 总被引:1,自引:0,他引:1
两性表面修饰可以同时提高黏土矿物对有机物、重金属的吸附性能,研究两性修饰土对多种重金属共存条件下的吸附及交互作用对于其应用具有实际意义.采用红外光谱(FTIR)对膨润土(CK)和150BS-12修饰土(150BS-12)吸附金属离子前后进行表征,通过批处理法研究不同比例BS-12修饰膨润土对Cu~(2+)和Pb~(2+)在单一及Cu-Pb复合体系中的平衡吸附特征和差异,并探讨金属离子在修饰土样上的交互作用机制.结果表明,供试土样在单一及复合体系中对Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附量均呈150BS-12 100BS-12 50BS-12 CK的顺序,吸附均符合Freundlich和Langmuir模型; BS-12修饰更有利于Cu~(2+)的吸附,但Pb~(2+)在BS-12修饰土样上的吸附量及选择性系数均大于Cu~(2+); Cu-Pb复合体系中,两种金属离子存在相互拮抗的作用,BS-12修饰在减弱Pb~(2+)对Cu~(2+)的拮抗作用的同时增强了Cu~(2+)对Pb~(2+)的拮抗作用,但Pb~(2+)对Cu~(2+)的拮抗作用仍大于Cu~(2+)对Pb~(2+)的拮抗作用;温度升高、p H升高和离子强度降低均能增加对Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附,但其对两种金属离子的影响程度不同,也导致对金属离子间的交互作用产生影响. 相似文献
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为探索新型生物吸附剂,以乌贼墨黑色素(SIM)为吸附剂,研究Pb2+、Cu2+单组分溶液及Pb2+-Cu2+二元混合体系中SIM对Pb2+和Cu2+的吸附效果并构建等温吸附模型.结果表明,pH值、SIM添加量、吸附时间对SIM吸附Pb2+和Cu2+的吸附量影响较大,而吸附温度对吸附效果影响较小;单组分吸附与二元混合体系吸附对比表明,二元混合体系中Pb2+和Cu2+存在竞争吸附.应用L (Langmuir)和F (Freundlich)等温吸附模型拟合了SIM对Pb2+、Cu2+单组分金属离子的吸附过程,其中L模型与试验结果拟合度更高;应用Non-modified Langmuir、Modified Langmuir isotherm、Extended Langmuir、Extended Freundlich和SRS模型5种模型对Pb2+-Cu2+二元混合体系的等温吸附过程进行拟合,其中Extended Langmuir模型与试验结果拟合度最佳.应用红外光谱(FTIR)分析SIM吸附金属离子的原理时发现,SIM上羟基、-NH和不饱和键是金属离子的吸附位点,且SIM对Pb2+的吸附能力优于对Cu2+的吸附. 相似文献
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ToxTell生物传感器在Cu2+、Zn2+冲击活性污泥系统分析中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
探讨了不同浓度Cu2+及Cu2+和Zn2+联合对活性污泥系统CODCr去除的影响,并采用ToxTell生物传感器,以活性污泥为指示微生物,分析了上述金属离子的毒性抑制作用.结果表明,Cu2+浓度为5mg·L-1时,其对活性污泥工艺CODCr去除存在一定的促进作用,随着Cu2+浓度的增加,其对CODCr的去除的抑制作用逐渐增强;Cu2+及Cu2+和Zn2+对活性污泥系统在抑制时间为1.5h时达到最大抑制状态,但随着曝气时间的延长,CODCr去除率呈逐渐上升趋势.ToxTell生物传感器对Cu2+和Zn2+的混合毒性具有良好的分析性能,其毒性分析结果与活性污泥工艺中CODCr的去除抑制率具有良好的一致性,初步证实该生物传感器能很好地用于活性污泥处理系统受Cu2+和Zn2+冲击的预警监测. 相似文献
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苯胺黑药高效降解菌(Bacillus vallismortis)胞外聚合物去除重金属的研究 总被引:2,自引:2,他引:0
微生物胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)在废水中重金属的吸附去除过程中起着非常重要的作用.苯胺黑药高效降解菌(Bacillus vallismortis)对苯胺黑药有良好的降解能力,但对其吸附重金属的性能研究还不充分.因此,本文采用3种方法提取苯胺黑药高效降解菌的EPS,主要考察了p H、温度、底物浓度和时间对重金属去除效果的影响.结果表明,热提法提取的效率较高;p H对金属离子吸附影响很大,当p H7时,随着p H变大吸附量逐渐升高,而温度对吸附量影响不大.EPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)的去除为快速表面吸附过程,在第8 min时对Cu~(2+)、Zn~(2+)的去除率分别达到了90.7%、52.3%,EPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附表观上符合拟二级动力学规律.在单一体系中,根据Langmuir方程计算出EPS对Cu~(2+)的最大吸附量为2.155 mg·mg-1,对Zn~(2+)的最大吸附量为0.508 mg·mg-1;Cu~(2+)吸附过程与Freundlich方程拟合效果较好,Zn~(2+)吸附过程与Langmuir方程拟合效果较好.红外光谱分析结果表明,EPS表面的羟基、氨基、酰胺基团、羧基和C—O—C基团都参与了吸附,且Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附位点基本一致,本文的研究结果对工程实践具有一定的理论指导意义. 相似文献