膨润土对Pb^2＋、Cu^2＋、Cr^3＋的吸附动力学及等温线研究

研究所用膨润土的主要成分为SiO2和Al2O3，属于Ca基膨润土，BET表面积为50．83m^2／g。在恒温及恒定pH条件下，用静态吸附法研究了膨润土对Pb^2＋、Cu^2＋、Cr^3＋的吸附特性，结果表明其较好地符合Lagergren二级吸附速率方程，对这3种离子的吸附速率为Pb^2＋〉Cu^2＋〉Cr^3＋。利用3种等温线方程对吸附过程进行拟合，发现利用Langmuir吸附等温方程计算的值与膨润土吸附Pb^2＋、Cu^2＋、Cr^3＋试验数据最为吻合。膨润土对3种金属离子的平衡吸附量为Cr^3＋〉Cu^2＋〉Pb^2＋。     

腐殖酸树脂处理含Pb^2＋、CU^2＋、Ni^2＋废水的研究

利用泥炭为原料制备腐殖酸树脂.在动态条件下,研究了腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附效果及吸附条件.同时探讨了腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附与解吸再生机理,吸附机理研究表明,腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的主要吸附形式为离子交换吸附和络合吸附.结果表明,在废水pH值为5.0～7.0,Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋浓度分别为50 mg/L,经腐殖酸树脂处理,Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋去除率可达98%以上,且处理后废水近中性.含Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋电镀废水经腐殖酸树脂处理后,废水中Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋含量显著低于国家排放标准.     

改性甘蔗渣对Cu^2＋和Zn^2＋的吸附机理

研究了均苯四甲酸二酐（PMDA）和乙二胺四乙酸二酐（EDTAD）改性甘蔗渣对重金属离子Cu^2＋和Zn^2＋的吸附性能,包括吸附动力学和吸附等温线。结果表明,改性后的甘蔗渣对重金属离子Cu^2＋和Zn^2＋的吸附容量有显著提高,对Cu^2＋和Zn^2＋吸附等温线均符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。根据Langmuir方程,PMDA和EDTAD改性甘蔗渣对Cu^2＋的吸附量分别为60．21和33．45mg／g,对Zn^2＋的吸附量分别是70．53和36．53mg／g。两种改性甘蔗渣对两种金属离子的吸附在30min内均可完成,用准二级吸附动力学方程模拟动力学过程得到较好的线性相关性。以EDTA溶液为洗脱剂对吸附Cu^2＋和Zn^2＋的改性甘蔗渣进行洗脱再生,再生的吸附剂可反复使用。     

沸石负载淀粉对Pb2＋、Cu2＋和Ni2＋的吸附性能

将淀粉负载到沸石表面得到新型重金属离子复合吸附剂ZLS。分别从沸石与淀粉质量比、吸附温度、吸附时间、pH与重金属初始浓度不同方面考察了复合吸附剂ZLS吸附Pb^2＋、Cu^2＋、Ni^2＋的影响。实验结果表明：当沸石与淀粉质量比为10：1,pH为6,吸附温度在30℃时,复合型吸附剂ZLS对Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋3种重金属离子的吸附效果最好;吸附动力学研究发现,ZLS对Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附行为均符合准二级动力学以及颗粒内部扩散模型;等温吸附数据符合Fre-undlich模型,吸附状态属于多层吸附。     

香蕉皮吸附废水中铜、锌的研究

用香蕉皮作为吸附剂,对含有Cu^2＋、Zn^2＋的重金属废水进行了吸附研究。分别考察了pH值、溶液初始浓度、吸附剂量、吸附剂粒径以及吸附时间等因素对吸附的影响。结果表明,香蕉皮对Cu^2＋、Zn^2＋有较好的吸附效果。溶液的pH值在5左右,吸附时间为7h,香蕉皮对Cu^2＋、Zn^2＋的吸附率可达95％以上。     

从矿区土壤中筛选微生物对Pb^2＋、Zn^2＋吸附的研究

从铅锌矿区土壤中分离到12株细菌和10株真菌,通过其干菌体对Pb^2＋和Zn^2＋的吸附试验,筛选出具有较强生物吸附能力的细菌菌株B6和真菌菌株F1。探讨了pH值、吸附时间、菌量和Pb^2＋、Zn^2＋的初始浓度对B6和F1菌株的吸附影响,结果表明：2株菌对Pb^2＋、Zn^2＋吸附是一个快速的过程,pH值为5.0-6.0是菌体吸附的较适范围。Pb^2＋、Zn^2＋初始浓度在150-300 mg/L内,B6和F1菌株吸附效果明显。当B6菌株的菌量超过0.1 g,F1菌株的菌量超过0.2 g后吸附率趋于平缓。应用Langmuir和Freundlich吸附等温线研究,Langmuir吸附等温线更为适合模拟B6和F1菌株的吸附过程。B6和F1菌株吸附Pb^2＋、Zn^2＋的动力学过程都可以用准二级动力学方程进行描述。16S rDNA基因序列分析表明,B6菌株属于里拉微球菌（Micrococcus lylae）。用形态及理化特征鉴定,F1菌株属于镰刀霉菌属（Fusarium sp.）。     

棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）对Pb^2＋和Cd^2＋的吸附特征

为了研究棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）对溶液中Pb^2＋和Cd^2＋吸附过程的特征,分别从动力学、热力学和吸附等温线三方面进行了实验,同时还研究了pH、温度、时间、重金属离子起始浓度和吸附剂用量对吸附过程的影响。等温吸附过程可以用Langmuir方程来描述。在实验设定条件下,棘孢曲霉对Pb^2＋和Cd^2＋最大吸附量分别为71．2mg／g和59．8mg／g;动力学实验数据很好的符合二级动力学方程,吸附达到平衡的时间为3h;热力学实验数据显示该吸附过程为自发的、吸热的过程。     

重金属离子Cd^2＋、Pb^2＋污染对土壤酶活性的影响

通过对土壤中比较重要的两种酶（过氧化氢酶、脲酶）活性的测定,研究了重金属离子（Cd^2＋、Pb^2＋）单因素污染、复合污染对两种酶活性的影响,进而找出重金属污染程度与土壤酶活性的关系,为建立土壤中的酶活性可以表征重金属污染程度的生化指标平台提供试验依据。结果表明,在Cd^2＋、Pb^2＋单因素污染影响中,在一定浓度下的重金属离子对土壤酶活性会有激活效应,但大多表现为抑制效应;Cd^2＋、Pb^2＋复合污染对两种土壤酶活性的影响存在着明显差异,其复合污染对脲酶表现出协同抑制负效应的特征;对过氧化氢酶表现出一定的屏蔽作用。通过重金属离子形态对土壤酶有效性影响的研究,脲酶活性可以作为土壤重金属离子（Cd^2＋、Pb^2＋）单因素和复合污染程度的主要生化指标。     

Cu^2＋、Zn^2＋对生物脱氮系统的影响

Cu^2＋和Zn^2＋是污水处理工艺中经常遇到的金属离子。在驯化好的活性污泥系统中,研究了金属离子Cu^2＋和Zn^2＋在0～100mg／L浓度下对活性污泥生物脱氮系统的影响。试验发现Cu^2＋＞5mg／L、Zn^2＋＞30mg／L时,对硝化过程具有明显的抑制作用,在同样浓度的试验条件下cu“对硝化过程的抑制作用比Zn^2＋大。Cu^2＋≤0．5mg／L时对反硝化过程具有一定的促进作用,有助于提高TN的去除效果;Cu^2＋＞0．5mg／L时,对反硝化产生抑制作用,随着浓度的增加,TN去除率逐渐下降。Zn^2＋不影响反硝化过程,仅在大于30mg／L时,对硝化过程产生抑制作用。重金属Cu^2＋对生物脱氮系统的影响明显强于Zn^2＋。     

电极-SBBR处理含铜有机污水

采用电极一SBBR系统去除Cu^2＋,考察了电流强度,IA竞争离子（阴离子SO4^2-、NO3^-、CL^-和阳离子Zn^2＋、Ph^2＋）、初始含Cu^2＋量及溶液pH值对除铜效除果的影响。结果表明,当电流强度为40mA时Cu^2＋去除率最高为98％。投加阴（SO4^2-、NO3^-、Cl^-）、阳（Zn^2＋、Pb^2＋）离子均会引起出水Cu^2＋浓度的增加,且Cl^-和Ph^2＋含量分别为45mg／L和30mg／L时对Cu^2＋去除的影响更为显著。进水Cu^2＋浓度为30mg／L时,Cu^2＋去除率最高为98．48％,当进水Cu^2＋≥70mg／L时,出水Cu^2＋浓度不能达标。酸性（pH4．0～4．5）与碱性（pH9．0～10．0）条件均不利于Cu^2＋的去除,且酸性条件的负面影响更显著．当pH为4．5～7．5时．Cu^2＋去除率最高为97．78％。     

重金属离子在腐植酸上吸附的研究

对4种代表性重金属离子在腐植酸上吸附、pH对竞争吸附的影响及其吸附机理进行了研究。结果表明，Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的吸附等温线为F型，而Cd2＋等温线为L型；2．5＜pH＜3．5时，竞争吸咐次序为Cu2＋＞Pb2＋＞Cd2＋＞Zn2＋；pH＞5．0时，Cd2＋＞Cu2＋＞Zn2＋＞Pb2＋；Cu2＋在腐植酸上的吸附主要是以与腐植酸形成配合物的方式相互结合。     

4A沸石对复合污染水体中Pb2+、Cu2+和Cd2+的去除

采用静态吸附法以4A沸石为吸附剂研究其对复合污染水体中Pb2+、Cu2+和Cd2+的竞争吸附特性,并探讨了影响吸附的环境因素。实验表明,在室温条件下,溶液pH5～6,4A沸石15 mg对10 mL复合污染溶液(Pb2+、Cu2+和Cd2+浓度分别为100 mg/L)吸附20 min时,对溶液中3种重金属的吸附去除率均可达99.8%以上。反应过程中4A沸石对3种重金属的吸附速率大小为Pb2+>Cu2+>Cd2+。复合污染水体中4A沸石对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附符合Langmuir和Fre-undlich等温吸附方程,相关系数分别为0.9981、0.9901、0.9916和0.9638、0.9194、0.9689。经计算,4A沸石对Pb2+、Cu2+和Cd2+的饱和吸附量分别为129.9 mg/g、107.5 mg/g和99.0 mg/g。4A沸石吸附重金属离子达到吸附平衡的时间较短,对溶液pH值的适应性较好。吸附后的4A沸石可以再生利用,对铅离子洗脱重复利用性较铜离子和镉离子强。     

木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂对二元重金属离子溶液中Pb^2＋的吸附

采用自制木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂R1、R2、R3对二元金属离子Cu2＋/Pb2＋和Zn2＋/Pb2＋溶液中的吸附性能进行了较系统考察。Pb2＋离子溶液中存在竞争离子Cu2＋、Zn2＋时,随竞争离子浓度增加,3种吸附树脂R1、R2、R3对Pb2＋的吸附量明显下降,而竞争离子吸附量显著增加。二元溶液中各金属离子浓度相同时,3种树脂对竞争离子Cu2＋、Zn2＋的吸附量大于对Pb2＋的吸附量;各溶液中分别加入NaCl及NaNO3、尿素后,对Pb2＋离子的吸附量下降迅速。随吸附树脂用量增加,竞争离子Cu2＋、Zn2＋的吸附量逐渐减小,Pb2＋的吸附量在吸附树脂用量0.10 g/L（Zn2＋/Pb2＋溶液）或0.15 g/L（Cu2＋/Pb2＋溶液）时出现最大值。溶液pH值对树脂吸附性能有显著影响。3.0     

Evaluation of pectin binding of heavy metal ions in aqueous solutions

Evaluation of adsorption performance of several industrially manufactured pectins towards some toxic heavy metals was carried out. Adsorption isotherms for divalent cations in simulant aqueous solutions were measured and corresponding distribution coefficients were calculated. The following selectivity sequences we found for pectins: Pb2+ > Cu2+ > Co2+ > Ni2+ > Zn2+ > Cd2+. It was shown that a beet pectin exhibits a high affinity for Pb2+ and Cu2+ ions, an apple pectin for Co2+ ion and a citrus pectin for Ni2+ ion. The binding properties of all pectins towards Zn2+ and Cd2+ ions are extremely poor. The quantitative data on adsorption performance of pectins suggest their applicability as food additives or remedies for efficient removal of Pb2+, Cu2+, Co2+, and Ni2+ ions from different biological systems, including human and animal organisms.     

纳米级天然黄铁矿去除水中Cr6+,Cd2+和Pb2+

利用机械球磨的方法可以提高天然黄铁矿的活性,通过XRD和TEM对机械球磨后黄铁矿粉末的表面形态和物理性质进行表征。通过批实验的方法探讨在不同的pH,不同的球磨黄铁矿用量,不同的反应时间和温度的条件下黄铁矿对Cr6+,Cd2+和Pb2+的去除效果。研究结果表明,金属离子的吸收受到pH的影响,随着pH的升高,3种金属离子的吸附趋势出现了很大的不同。并且在分析pH对反应效果的影响时,需要考虑金属生成沉淀时的pH。同时,随着反应时间和温度的增加,3种金属离子的吸收量都有不同程度的升高。通过实验比较,球磨黄铁矿对Cr6+,Cd2+和Pb2+的去除能力大小为Pb2+ > Cr6+ > Cd2+。纳米级黄铁矿与Cr6+,Cd2+和Pb2+的反应过程符合准二级动力学方程。     

改性γ-聚谷氨酸络合重金属离子性能

研究了不同控制条件(温度、Pb2+浓度、pH)对交联改性γ-聚合谷氨酸(γ-PGA)吸附重金属离子所形成的絮凝颗粒性质的影响,对于治理水中重金属污染的相关研究有一定参考价值。实验表明,C-L-γ-PGA絮凝吸附Pb2+的最佳温度段在30℃附近。随着交联度的增加,不同的Pb2+浓度影响絮凝颗粒的大小,当处于较低浓度时,静电引力成为影响絮凝颗粒粒径最主要的因素,当Pb2+浓度增加到一定程度时,重金属的吸附量成为絮凝颗粒的粒径的决定因素。溶液pH达到7附近时,能够形成粒径最大的絮凝颗粒,并出现了最大的Pb2+去除率。C-L-γ-PGA对其他重金属离子也有类似的吸附絮凝作用,且絮凝吸附强弱顺序为Cu2+>Cr3+>Pb2+>Hg2+。吸附絮凝颗粒的粒径反映了重金属被吸附之后分离的难易程度,因此研究不同条件对絮凝颗粒粒径的影响对重金属离子的吸附和去除有重要意义。     

皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、氢氧化钠处理,得到改性橘子皮生物吸附剂SOP,将其用于对重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的吸附。研究了溶液pH、吸附时间和重金属离子初始浓度对SOP吸附性能的影响。结果表明,重金属离子在生物吸附剂上的吸附速率快,符合准二级动力学方程。SOP对重金属离子的吸附等温线符合Lang-muir模型,根据Langmuir模型计算SOP对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的饱和吸附量分别为56.82、152.4、66.27、33.90和23.02 mg/g,均高于改性前。常见阳离子的存在对重金属离子吸附的影响较小,改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用4次以上,是性能良好的重金属离子吸附剂。     

白云石矿物对水溶液中Cu2+、Pb2+吸附的动力学和热力学

采用静态实验方法研究了白云石对水溶液中Cu2+、Pb2+的吸附特性,通过批实验考察了反应时间、溶液初始浓度、pH值、离子强度、温度以及固液比等因素对吸附的影响,探讨了白云石对Cu2+、Pb2+的吸附动力学、热力学规律及其反应机制。实验结果显示:白云石对Cu2+、Pb2+的吸附在24 h达到平衡,对Pb2+的吸附量大于Cu2+,伪二级和双常数动力学方程分别能较好地拟合白云石对Cu2+、Pb2+的吸附;在一定条件下,白云石对Cu2+、Pb2+的去除率与溶液初始浓度呈反比,与固液比呈正比;吸附等温方程符合Langmuir模型,为单分子层吸附;溶液pH值对吸附行为影响显著,在溶液pH=6~7时,吸附效果最好,离子强度对吸附影响甚微;白云石对Cu2+、Pb2+的吸附属于吸热反应,反应自发进行,高温促进白云石的吸附行为。     

Removal of Pb(II), Cd(II), Cu(II), and Zn(II) by hematite nanoparticles: effect of sorbent concentration, pH, temperature, and exhaustion

Nanoparticles offer the potential to improve environmental treatment technologies due to their unique properties. Adsorption of metal ions (Pb(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II)) to nanohematite was examined as a function of sorbent concentration, pH, temperature, and exhaustion. Adsorption experiments were conducted with 0.05, 0.1, and 0.5 g/L nanoparticles in a pH 8 solution and in spiked San Antonio tap water. The adsorption data showed the ability of nanohematite to remove Pb, Cd, Cu, and Zn species from solution with adsorption increasing as the nanoparticle concentration increased. At 0.5 g/L nanohematite, 100 % Pb species adsorbed, 94 % Cd species adsorbed, 89 % Cu species adsorbed and 100 % Zn species adsorbed. Adsorption kinetics for all metals tested was described by a pseudo second-order rate equation with lead having the fastest rate of adsorption. The effect of temperature on adsorption showed that Pb(II), Cu(II), and Cd(II) underwent an endothermic reaction, while Zn(II) underwent an exothermic reaction. The nanoparticles were able to simultaneously remove multiple metals species (Zn, Cd, Pb, and Cu) from both a pH 8 solution and spiked San Antonio tap water. Exhaustion experiments showed that at pH 8, exhaustion did not occur for the nanoparticles but adsorption does decrease for Cd, Cu, and Zn species but not Pb species. The strong adsorption coupled with the ability to simultaneously remove multiple metal ions offers a potential remediation method for the removal of metals from water.     

PEI-DTC的制备及其对Pb2+、Cu2+、Zn2+的吸附性能

以Pb²⁺吸附量为评价指标获得了PEI-DTC的最佳制备条件,采用SEM和FT-IR对所制备材料的形貌和结构进行了表征,考察了吸附时间、pH、振荡速度和材料投量对PEI-DTC吸附Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺效果的影响,分析了吸附过程中的动力学特征、热力学特征,研究了材料的复用性能。结果表明,采用30% PEI溶液制备PEI-DTC的最佳条件为m(PEI)/m(戊二醛)= 2:1、m(PEI)/m(硼氢化钠)=3:1、m(PEI)/m(二硫化碳)=3:1;所制备材料表面呈颗粒状和蜂窝状结构,比表面积较大;PEI-DTC对Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的吸附效果随吸附时间、溶液pH增加呈先快速增加后趋于稳定的变化趋势,Pb²⁺、Cu²⁺在100 r·min⁻¹、Zn²⁺在150 r·min⁻¹时表现出较好的吸附效果,Pb²⁺在材料投量为0.03 g时即近于完全吸附,而Cu²⁺、Zn²⁺在材料投量为0.08 g时仍处于上升趋势;适宜吸附条件下PEI-DTC对Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺的去除率分别可达97.62%、14.79%、78.92%,对应的吸附量分别为4.005、0.509、4.658 mmol·g⁻¹;PEI-DTC对Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺的吸附过程符合Langmuir模型和准二级反应动力学模型,吸附为自发的吸热过程;经4次使用,材料对Pb²⁺的吸附量仍保留81.14%。