温度、pH值及盐度对龙须眼子菜吸附镉、铅的影响

以龙须眼子菜(Potamogeton pectinatus)干样为材料,研究了不同温度、pH值和盐度对龙须眼子菜吸附镉、铅离子的影响.结果表明,不同温度及不同pH值下龙须眼子菜对镉吸附符合Langmuir模型,对铅的吸附符合Freundlich模型.与5 ℃、10 ℃、30 ℃处理相比,20 ℃时龙须眼子菜对镉、铅的吸附能力较强.当其它条件不变时,在pH值为3～7的范围内,龙须眼子菜对镉的吸附随pH值升高而增加,对铅的吸附随pH值升高而减少.在0.5～10 g·L-1的盐度范围内,随着溶液盐度的增加龙须眼子菜对镉吸附减少,但对铅的吸附却增加.龙须眼子菜是一种对镉、铅有很强的吸附能力的沉水植物,对温度、酸碱度、盐度适应范围也很广,因而可作为生物吸附剂用于含镉、含铅废水的处理.     

基于Cu~(2+)吸附的龙须眼子菜的改性

为提高龙须眼子菜对废水中重金属离子的吸附性能,采用水浸-NaCl处理对龙须眼子菜进行改性,考察了NaCl浓度、改性时间、改性料液比等对改性龙须眼子菜吸附Cu2+的影响,对各改性参数进行了优化,改性实验的优化条件为:NaCl溶液浓度为1.0 mo.ll-1,改性时间为60 min,改性料液比为1∶100.用扫描电镜观察了改性前后龙须眼子菜的表面形貌,结合X射线能谱分析了改性前后、改性龙须眼子菜吸附Cu2+前后元素成分变化.龙须眼子菜经改性后对Cu2+的吸附率有了很大程度的提高,其原因在于:一方面细胞壁上的吸附位点得以充分暴露;另一方面NaCl改性使得龙须眼子菜负载了大量的Na+,增强了其离子交换能力.     

纳米铁去除水体中镉的反应动力学、吸附平衡和影响因素

镉(Cd)具有致癌、无生物降解性和生物累积性特点,日益严重的镉环境污染问题已引起人们广泛关注。纳米铁是一种能有效去除多种有机和无机污染物的吸附剂。采用批实验方式研究纳米铁(nZVI)吸附镉的动力学和去除效率,可为深入研究纳米铁在重金属Cd污染修复的可行性方面提供理论支撑。利用透射电镜和扫描电镜等对实验室合成的纳米铁颗粒进行了表征,结果表明,纳米铁颗粒平均BET比表面积为49.16 m~2·g~(-1),粒径为20—40 nm。探讨了多种影响因素对纳米铁颗粒吸附镉的影响,如溶液pH、反应时间、初始浓度和纳米铁投加量。同时研究了Cd2+的准一级和二级反应动力学,应用Freundlich、Langmuir和Temkin等温吸附模型进行平衡吸附研究。结果表明,纳米铁对水溶液中镉吸附是化学吸附。颗粒内扩散模型表明粒内扩散不是控制反应速率的唯一步骤。吸附动力学研究表明,nZVI吸附Cd2+过程符合准二级反应动力学模型。平衡吸附数据能够很好地符合Langmuir、Freundlich和Temkin模型(r~20.95)。通过Langmuir模型获得室温下吸附剂单层Cd吸附量为256.4 mg·g~(-1)。在pH 7和(25±1)℃条件下,纳米铁能够有效吸附镉。当nZVI颗粒投加量为1.00 g·L~(-1),Cd~(2+)初始质量浓度为74.51 mg·L~(-1)时,24 h之内,Cd2+去除率达到98.62%。纳米铁可作为一种用于水体镉去除的非常有应用前景的材料。     

活性炭吸附水中铅离子的动态研究

本文采用两种煤质活性炭，研究了其对不同浓度二价铅离子溶液的吸附，应用固定床吸附动力学模型，Ｍａｒｑａｄｔ方法非线性回归固定床吸附流出曲线，获得了铅离子在活性炭上的扩散传质系数。结果发现，孔扩散系数Ｄｐ强裂地依赖于铅离子入口浓度，随着入口浓度的升高，孔扩散系数变小，随后用上述扩攻系数理论预测了其它操作条件下的流出曲线，结果表明实验曲线与理论预测曲线能很好地相符，动态法能可靠地获取固吸附过程的吸附及扩     

表面印迹材料对水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学

采用表面印迹技术,以硅胶为载体、Cd(Ⅱ)为模板离子、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷为偶联剂和功能单体、环氧氯丙烷为交联剂,合成了脲基功能化的镉离子表面印迹材料.用制备好的印迹材料为吸附剂进行静态吸附实验,考察了溶液的不同p H值、反应时间、温度和Cd(Ⅱ)的初始浓度等因素对镉离子吸附效果的影响.并用准一级动力学和准二级动力学对实验数据进行拟合,计算出相应的速率常数.结果表明,表面印迹材料对Cd(Ⅱ)的吸附是一个快速的过程,在20 min内即可达到吸附平衡,且准二级动力学方程(R20.99)能更好地描述其吸附动力学行为.吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,这表明了吸附过程是以单层吸附为主.在最佳的吸附条件下,Cr(Ⅱ)的吸附量可达到83 mg·g-1.此外吸附热力学研究表明该吸附过程是一个自发的、吸热过程.     

菜对镉污水的净化作用及其机制探讨

将水生植物菜在含不同浓度 Cd Cl2 的培养液中培养不同的时间 ,分别测定菜的茎叶、根系、培养液中的含镉量 ,植株细胞中超氧阴离子 (O-·2 )、丙二醛 (MDA)的含量、超氧化物歧化酶 (SOD)活性及细胞外渗的量。实验结果表明 ,菜对镉有较强的耐受性 ,5mg/ L镉为其最小致死浓度 ,菜通过根系的吸收和分泌物的吸附作用固定溶液中的镉 ,对含镉污水有较高的净化能力 ,最高可清除污水中 99.5%的镉。在可耐受的范围内 ,菜植株中 SOD活性应激性升高 ,使镉毒害造成的 O-·2 大量生成与清除达到新的平衡 ,有效抑制膜脂过氧化物 MDA的形成 ,认为这是菜在镉胁迫下的防护机制之一。     

重金属铜离子抗性菌株的筛选和吸附性能

从四川红原地区土壤中分离纯化得到对重金属铜离子(Cu2+)具有良好抗性的菌株YS-22,经16S rDNA序列比对鉴定该菌为克雷伯氏菌属(Klebsiella)中的产酸克雷伯氏菌(K.oxytoca).利用该菌进行生物吸附研究,结果显示其对水体中的重金属Cu2+具有良好的吸附性能,吸附行为能很好地符合pseudo二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,不同的培养条件以及菌体所处的不同生长时期会影响菌体的吸附效果,PGY培养基培养达到生长指数期时菌体用于吸附效果最好.最佳吸附pH值为5.30,吸附迅速,约60 min即可达到吸附平衡,最大单位吸附量达到117.6mg g-1干重菌体.研究表明该菌株作为一种生物吸附剂用于去除废水中的重金属铜污染具有一定的实际应用价值.     

聚多巴胺包覆磁性纳米材料吸附去除模拟废水中的铅离子

采用共沉淀法制备聚多巴胺包覆的磁性纳米材料(Fe_3O_4@PDA NPs),并利用透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、振动磁强计(VSM)等手段表征了磁性纳米材料的化学组成和物理形貌.考察了溶液p H值、吸附平衡时间、纳米材料投加量、共存离子及离子强度等对铅吸附的影响,确定最佳实验条件为吸附平衡时间1 h、pH 5.5、吸附剂投加量1.5 g·L~(-1).常见共存离子均不干扰铅的吸附去除.通过直线方程拟合,证实Fe_3O_4@PDA NPs对铅离子的吸附等温线符合Langmuir方程,为单分子层吸附,饱和吸附量约为20.68 mg·g~(-1).1.5 h内,Fe_3O_4@PDA NPs对自来水、模拟废水中铅的吸附去除效率可以达到97.2%以上,此结果表明Fe_3O_4@PDA NPs可以用于铅污染环境水样的净化处理中.     

碱性条件下胡敏酸吸附镉的特征研究

为了探讨胡敏酸在碱性条件下的吸附镉机理,了解碱性盐化土壤中镉污染机理和生态环境之间的关系,实验研究了胡敏酸在碱性条件吸附镉的特征。采用批吸附试验方法,研究不同Cd初始浓度、反应时间、不同pH和离子强度对胡敏酸吸附镉的影响,结果表明：胡敏酸具有较强吸附镉的能力,可以用Langmuir吸附模型和Temkin吸附模型很好地拟合其等温吸附过程（r分别为0.9809和0.9816）;在60 min内的快速反应阶段和60 min至6 h间的慢速反应阶段,胡敏酸对镉的吸附量分别为2.895 mg·g-1和3.342 mg·g-1,吸附反应平衡前6 h的动力学过程可以用Elovich方程进行很好的拟合（r为0.9285）;随着pH增加,吸附率表现出逐步增加趋势,并以pH为4.5和8.5为界,呈现两端增加速度快,中间增加慢的规律性;在较低浓度离子强度下,离子强度的增加促进胡敏酸吸附镉;而在高离子强度下,表现出相反的规律性;在相同的条件下,不同离子强度对胡敏酸吸附镉的影响大小为：氯化钙〉氯化镁〉氯化钾〉氯化钠。土壤在盐化的过程中,由于无机盐浓度的增加,增加了重金属离子的生物可利用性,加大了重金属离子的生态风险。     

沉水植物生物炭对Cr~(6+)和磷的吸附特性

生物炭作为吸附剂已广泛应用于重金属及磷污染废水处理,成为环境科学领域研究的前沿热点。沉水植物量大源广,可作为生物炭的制备原料,但其对Cr~(6+)和磷的去除研究相对缺乏。选取常见的沉水植物(眼子菜、苦草和金鱼藻),在350、450和600℃温度下热解,研究其在不同初始pH值与平衡时间下对Cr~(6+)和磷的吸附性能。结果表明:酸性条件更有利于沉水植物生物炭对Cr~(6+)和磷的吸附,其中350℃条件下制备的金鱼藻生物炭和眼子菜生物炭对Cr~(6+)和磷的吸附量最大,分别为0.094 2(pH=4)和0.338 1 mmol·g-1(pH=6)。沉水植物生物炭对Cr~(6+)和磷的吸附遵循准二级动力学模型,表明吸附过程由化学吸附占主导地位。沉水植物生物炭富含羧基、羟基等含氧官能团,除450℃条件下制备的苦草生物炭零电荷点(pHzpc)是6以外,其余样品pHzpc均为8。吸附Cr~(6+)和磷后,生物炭表面变得更粗糙,褶皱明显并出现亮斑,Cr~(6+)和磷含量明显增加。沉水植物生物炭因其独特的物理化学结构,可制备多孔炭用于污染物吸附等领域。     

重金属镉超富集浮萍品种筛选及其对水体中镉的去除效果北大核心CSCD

为筛选出能高效去除水体重金属镉,并能快速积累生物量的浮萍品种,对实验室保存的12个能耐受30 mg/L镉浓度的浮萍品种在0.5 mg/L和10 mg/L的镉浓度下进行复筛,获得最优品种少根紫萍(Landoltia punctata)ZH0049,并研究其在不同镉浓度胁迫下的生长状况和镉富集能力,同时分析其叶绿素含量变化与镉胁迫浓度的关系.结果显示:ZH0049在0-0.5 mg/L的镉浓度范围内能正常生长,干物质积累率最高可达到6.44 g m-2 d-1.在0-3 mg/L的镉浓度范围内,ZH0049对镉的吸收率、去除率以及富集系数在0.5 mg/L时出现波谷,而在3 mg/L时达到最高,分别为66.74%、72.43%和770.叶绿素相对含量实验结果显示,当镉浓度大于0.5 mg/L,浮萍生长受到抑制,叶绿素a、b含量开始下降,相对于初始值最高下降了61.79%和32.08%.当镉浓度从0.5 mg/L至3 mg/L,叶绿素相对含量(Chl a/Chl b)相对于初始值分别下降了3.49%、7.28%、19.32%、31.33%和42.59%,表明叶绿素a降幅大于叶绿素b.综上,ZH0049能将水体中的镉富集在体内的同时,保持较高的干物质积累量,从而达到较好的重金属去除效果,为水体中镉的去除建立了一种新途径.     

超声波强化电动-膨润土吸附处理土壤镉污染的研究

电动修复和吸附技术广泛应用于土壤中重金属镉的去除。为提高电动修复土壤镉污染的去除效率、解决修复过程中引起的土壤pH突变、降低处理成本,该研究将超声波强化与电动力修复-吸附技术结合起来。实验结果表明:钠基膨润土是一种非常良好的吸收材料,对重金属镉具有很强的吸附特性,吸附速率非常快,一般35min就能吸附完成。在电动修复处理过程中采用的电场强度、土壤的pH值是影响镉去除效果的主要因素,电压强度1 V·cm~(-1),每隔2 d周期切换电极条件下,镉的去除率能达到69.5%;最终处理结束后,土壤pH值仅比初始值略有降低。进一步实验表明,超声波强化后能显著提高电动-膨润土吸附修复装置对镉的去除率,在同样电压强度1 V·cm~(-1)、超声波装置功率100 W条件下,土壤中的镉具有更高的去除率,能达到84.8%,比不施加超声波强化时镉的去除率提高了15.3%,并在一定程度了节约了能耗;超声波强化电动-膨润土吸附联合修复技术,不使用有机酸等化学淋洗剂,基本保持原有土壤环境,是一种对环境友好的原位土壤重金属镉去除技术。     

麦饭石对Pb2+离子吸附的动力学研究

本文研究了水溶液中麦饭石对Ｐｂ＾２＋离子去除的反应动力学,考察了ＭＦＳ粒度、溶液ＰＨ值和铅离子的初始浓度对吸附反应的影响。结果表明,ＭＦＳ对Ｐｂ＾２离子具有较强的吸附性能,ＰＨ值是影响吸附的主要因素,Ｐｂ＾２＋离子吸附的最初速率与浓度符合一级反应动力学;吸附过程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式;离子交换和表面络合反应是主要吸附形式。     

人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd2+的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd2+的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd2+初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd2+吸附率的影响.结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd2+的吸附过程.Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd2+的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd2+最大吸附量为6.22mg·g-1.Cd2+去除率随生物黑炭投加量的增加而增大;生物黑炭对Cd2+吸附量随其粒径减小而增大;溶液初始pH值为4.0～7.5时,pH值变化对Cd2+吸附量的影响不显著.采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd2+时,控制溶液Cd2+初始质量浓度30mg·L-1,粒径小于0.25 mm,投加水平8g·L-1,反应温度25℃,反应时间1～2h,Cd2+去除率可达80％.人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd2+的吸附剂.     

美托洛尔在沉积物与活性污泥上的吸附行为

β-受体阻滞剂美托洛尔是最常用的临床治疗高血压药物,随生活污水进入污水处理系统后难以完全去除而影响生态环境,吸附是去除美托洛尔的有效方法之一.为评估美托洛尔在不同介质上的吸附行为,采用批平衡处理方法,分别探讨了吸附时间、初始浓度、溶液p H值、温度等条件下美托洛尔在污水处理厂活性污泥、珠江沉积物和湖泊沉积物上吸附行为.结果表明,3种吸附介质对美托洛尔的吸附过程均表现为先快速后缓慢的趋势,吸附平衡时间约为4 h且不受初始浓度的影响;酸性条件促进美托洛尔在介质上的吸附,离子强度的增大会抑制美托洛尔的吸附;美托洛尔在3种吸附介质上的动力学吸附过程符合伪二级动力学吸附模型,吸附常数为11.63—66.74 mg·(μg·min)~(-1).吸附过程包括物理吸附与化学吸附且以化学吸附为主,吸附反应比颗粒扩散、液膜扩散对吸附的影响更为显著,是反应的控制步骤.由于吸附介质的阳离子交换量和有机质含量的不同,3种吸附介质对美托洛尔的吸附等温线符合不同的拟合模型;热力学实验表明不同介质对美托洛尔吸附均为自发的放热反应.研究结果可为美托洛尔在天然环境中的去除技术和环境风险评价提供数据支撑.     

水浮莲干体对甲基橙的吸附研究

研究了水浮莲干体对模拟染料废水中甲基橙(MO)的吸附行为,考察吸附时间、溶液初始pH值、水浮莲干体用量和MO初始质量浓度等因素对MO吸附的影响.结果表明,在MO溶液初始pH值为5.5、初始质量浓度为25 mg·L-1条件下,添加12.5g·L-1粒径为0.250～0.425 mm的水浮莲干体,于25℃条件下以120 r·min-1振荡吸附90 min后,MO吸附率可达72.1％.酸性环境有利于MO吸附;一定范围内,水浮莲干体用量的增加以及MO初始浓度的升高都会导致吸附率升高.水浮莲干体对MO的吸附过程更符合Freundlich吸附等温方程,Lagergren准二级动力学方程更适合模拟其吸附动力学行为.随温度升高,MO平衡吸附量呈减少趋势.水浮莲干体及浸出液中Cr、Ni、Cu、As、Cd和Pb含量远低于GB 5085.3-2007 《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中的限量值,因此将水浮莲干体作为新型吸附剂应用于染料废水处理,不会导致二次污染.     

活性污泥对水中低浓度无机汞和甲基汞的吸附特性

为研究活性污泥对汞的吸附特性,本研究以焦作市第一污水处理厂活性污泥为原料,制取干污泥作为吸附剂,开展了干污泥对水中低浓度(ng·L~(-1))无机汞和甲基汞的吸附动力学实验和等温吸附实验.吸附动力学实验结果表明,干污泥对无机汞的吸附表现为吸附量在前30 min急剧增加,30 min后缓慢增加直至平衡.干污泥对甲基汞的吸附速率远远快于无机汞,在1 min内基本达到吸附平衡状态.干污泥对无机汞和甲基汞的吸附过程均符合Pseudo-second Order模型,属于化学吸附过程.等温吸附实验结果表明,干污泥对无机汞和甲基汞的吸附量与平衡浓度呈近似线性关系,等温线与Henry方程拟合较好.干污泥对水中无机汞和甲基汞的去除率随着初始汞浓度的增加呈现上升趋势,达到一定浓度后趋于稳定.     

人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd^2＋的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd^2＋的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd^2＋初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd^2＋吸附率的影响。结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd^2＋的吸附过程。Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd^2＋的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd^2＋最大吸附量为6．22 mg·g^-1 Cd^2＋去除率随生物黑炭投加量的增加而增大;生物黑炭对Cd^2＋吸附量随其粒径减小而增大;溶液初始pH值为4．0-7．5时,pH值变化对Cd2’吸附量的影响不显著。采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd^2＋时,控制溶液Cd^2＋初始质量浓度30mg·L^-1,粒径小于0．25mm,投加水平8g·L^-1,反应温度25℃,反应时间1-2h,Cd^2＋去除率可达80％。人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd^2＋的吸附剂。     

不同磷含量和秸秆添加量对褐土镉吸附解吸的影响

采用室内培养的方法,通过人为添加不同量的玉米干秸秆和磷,研究不同含磷量土壤对镉吸附解吸影响,以探讨磷—镉在土壤中的交互作用机制。结果表明,不同含磷量的土壤对不同质量浓度锌镉吸附解吸时,在低质量浓度镉（Cd3）条件下,土壤对镉的吸附量随磷质量分数的增加先升高后降低,解吸量随着土壤中磷质量分数的增加先升高后降低再升高;而在高质量浓度镉（Cd30）条件下,土壤对镉的吸附量随磷质量分数的增加逐渐升高,在相同磷水平下,随外加锌质量浓度的增加,镉的吸附量明显降低,而解吸量则逐渐升高。不同秸秆量土壤对不同质量浓度镉吸附解吸时,在Cd3条件下,土壤对镉的吸附量随秸秆加入量的增加先升高后降低,而在同一质量分数磷情况下,吸附量逐渐下降;土壤对镉的解吸量在磷质量分数为120 mg·kg^-1（P2）时最低,而后随着磷质量分数的增加而增加。在同一质量分数磷水平情况下,随着秸秆添加量的增加,土壤对镉的解吸量逐渐增加。而在Cd30条件下,土壤对镉的吸附量逐渐增加,在同一磷水平情况下,土壤对镉的吸附情况是低量秸秆（C1）〉高量秸秆（C2）,但在磷质量分数为240 mg·kg^-1（P3）水平下,不添加秸秆（C0）情况时镉的吸附量最大,而后降低。土壤对镉的解吸量随着磷含量的增加而增加。在同一磷水平情况下,随着秸秆添加量的增加,土壤对镉的解吸量逐渐增加。     

生物遗态氧化锰基镁铝水滑石的制备及铅吸附性能

本文以棉花为模板,浸渍醋酸锰溶液进而再煅烧的方法制备出具有棉花生物遗态的氧化锰.以氧化锰为基底,采用水热合成法制备出氧化锰基镁铝水滑石.利用热重差热(TG-DTA)分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行表征.将所得样品在500℃下煅烧,研究所得氧化物对铅离子的吸附性能,对吸附剂用量、初始浓度、温度、时间等对吸附有影响的因素进行了系统的研究.结果表明,在25℃下,50 mg生物遗态氧化锰基镁铝氧化物吸附浓度为50 mg·L-1的铅离子溶液,去除率可达99%以上,吸附可在120 min基本达到平衡,吸附动力学模型符合准二级动力学.吸附等温线符合D-R模型,吸附属于物理吸附,且升温有利于吸附.