凹凸棒黏土覆盖对沉积物磷赋存形态的影响

通过实验室模拟实验,研究了800℃热处理凹凸棒黏土覆盖对沉积物中磷的赋存形态影响,采用连续化学提取法和31P核磁共振(31P NMR)分析了覆盖过程中磷的形态变化,并借助扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)对磷的形态转化机理进行初步探讨.结果表明,热处理凹凸棒黏土覆盖使沉积物表层中的活性磷平均含量从308.6mg/kg降低到241.1mg/kg,钙磷的平均含量从204.9mg/kg 增加到257.3mg/kg. 31P NMR分析发现,黏土覆盖使有机磷中的DNA-P、焦磷酸盐和单脂磷的含量分别减少47.0%、36.8%和31.3%.扫描电镜能谱分析发现,沉积物表层附着的白色絮状物质主要为钙结合态磷.以上分析初步表明,磷形态转化机制是由于材料中具有较高的活性钙含量,竞争吸附沉积物中的活性磷,材料覆盖沉积物表层后改变了沉积物界面环境,促进了表层沉积物的活性磷向钙结合态磷(Ca-P)转化.     

凹凸棒黏土对水体和底泥中Cr (Ⅵ)的吸附

为考察凹凸棒黏土对水体和底泥中Cr（Ⅵ）污染治理与修复效果,通过实验室模拟试验,运用Langmuir和Frundlich等温吸附模型及准一级和准二级动力学模型,研究了天然凹凸棒黏土对水体中Cr（Ⅵ）的吸附特性,并研究了pH对吸附过程的影响及凹凸棒黏土对底泥中Cr（Ⅵ）金属形态的影响,通过XRF（X-射线荧光光谱仪）和SEM（扫描电镜）确定凹凸棒黏土的化学组成和微观形貌结构.结果表明:天然凹凸棒黏土内部呈纤维状且多孔隙,成分中含有铁、铝、钙等元素,吸附后的材料中发现了Cr元素;Langmuir-Frundlich吸附等温模型（R2=0.996）和准一级动力学模型（R2=0.993）较好地拟合了凹凸棒黏土对Cr（Ⅵ）的吸附热力学与动力学过程,动力学模拟的Cr（Ⅳ）平衡吸附量及实测值分别为1.38和1.37 mg/g.溶液pH对Cr（Ⅵ）的吸附具有影响,其最佳pH为3,此时吸附率最高,为85.80%.研究显示,向底泥中添加凹凸棒黏土能促使Cr形态由不稳定态（酸溶态和铁铝还原态之和）向稳定态（可氧化态和残渣态之和）转化,从而达到修复底泥中Cr（Ⅵ）污染的目的.      

钾肥对延胡索植株铜污染的缓解作用

缓解重金属污染对植物伤害的方法是目前研究的热点之一。铜(Cu)是植物生长发育所必需的微量营养元素。过量的Cu则对植物的生长发育有抑制作用。钾(K)是植物生长所必需的营养元素,施用钾肥(K2SO4)能明显增加植物的抗逆性。为了探讨外源K对Cu胁迫下延胡索植株生理生化响应的调节作用,为延胡索高效经济,优质高产的栽培模式提供理论与实践指导,以小叶型延胡索(Cf)和大叶型延胡索(C)为研究材料,采用土培的方法,研究外源K对Cu胁迫下2个延胡索叶型植株生长、抗氧化酶系统和Cu积累等的影响。结果表明:各浓度Cu胁迫下外源K的最适缓解浓度均为200 mg/kg。200 mg/kg K能明显缓解Cu胁迫对2种叶型(C和Cf)植株生长的抑制作用,增加植株的耐Cu性;尽管存在一定的叶型差异,但外源K能使2种叶型叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性降低,降低了叶片中的可溶性糖含量和丙二醛(MDA)含量,从而缓解Cu对延胡索植株的毒害。另外,外源K影响Cu对延胡索植株地上部分和地下部分Cu的积累,其影响程度与延胡索叶型有关,其中能显著降低大叶型延胡索植株地下部分Cu含量(p0.05)。机制较复杂。     

胺化凹凸棒黏土的制备及甲醛吸附性能研究

以乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺和三乙醇胺为胺源,采用水热法对凹凸黏土进行胺化处理,制备甲醛吸附剂。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、能量分析光谱仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱对样品粉末进行表征测试,探究不同胺处理的黏土对甲醛吸附性能的差异。结果表明:黏土经胺化处理后,表面带有氨基,对甲醛均具有较好的吸附性能,其中乙醇胺处理的黏土样品吸附性最强,循环吸附6次的过程中,试验箱内甲醛浓度均低于0.1 mg/m3。     

稀土元素铈对锌胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应

为探究稀土元素铈（Ce）对锌（Zn）胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应,通过水培试验,以百农307为试验材料,研究外源Ce对500 μmol·L^-1 Zn胁迫下小麦幼苗生长、Zn积累和生理特性的影响.结果表明,500 μmol·L^-1 Zn胁迫显著抑制了小麦幼苗叶绿素含量（叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素）、光合作用和生物量的积累,使得幼苗根系变短变粗、侧根减少,同时降低了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性和可溶性蛋白含量,增加了丙二醛（MDA）的积累.外源Ce降低了根系对Zn的吸收和转运,缓解了Zn胁迫对小麦幼苗的毒害效应,具体表现为叶绿素含量和光合作用参数的升高;提高了抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量并降低MDA质量摩尔浓度;降低脂质过氧化对细胞膜的损伤,最终表现为小麦幼苗根系和茎叶干物质量的增加.外源Ce可通过提高Zn胁迫下小麦幼苗的光合特征、抗氧化酶活性和渗透调节物质的方式,降低细胞膜脂质的过氧化程度,缓解Zn胁迫对小麦幼苗生长的毒害作用.     

酸改性凹凸棒土处理含铜废水的试验研究

通过酸改性凹凸棒土处理含铜废水试验,研究了酸改性凹凸棒土对含铜废水的吸附性能、吸附过程、吸附热力学、吸附动力学及影响因素。结果表明:在1 mol/L的盐酸改性条件下,凹凸棒土的吸附效率较改性前提升38.61%,酸改性能活化凹凸棒土,显著提高其吸附性能。在温度为20 ℃,铜离子初始浓度为100 mg/L,酸改性凹凸棒土投加量为6 g/L(以铜离子浓度计)的最佳反应条件下,反应25 min后,凹凸棒土对铜离子的去除率达87.57%;凹凸棒土对铜离子的吸附符合一级动力学方程(R ²为0.929)与Redlich-Peterson等温吸附方程(R ²为0.984),表明凹凸棒土的吸附过程属于物理吸附,且随着铜离子初始浓度的提高,凹凸棒土的吸附容量也随之增大。     

La对Cd胁迫下玉米幼苗生长情况的影响

本实验采用玉米为实验材料.以水培的方法研究了锅对玉米幼苗生长的影响,并以稀土元素镧为调节因子,研究镧对锅胁迫下玉米幼苗的防护效应.结果表明,在Cd胁迫伤害下,玉米幼苗的生长受到抑制,主要表现为株高、主根长下降,叶面积锐减,叶茎、根的鲜重、干重明显下降;随着Cd胁迫浓度增高,玉米幼苗受到伤害的程度加深.     

硒对油菜根尖镉胁迫的缓解作用

为研究镉胁迫对油菜根尖的毒性效应及硒的添加对该毒性效应的缓解作用,采用MS(Murashige and Skoog)培养基培养的方式,研究了0.2 mg·L-1硒对1 mg·L-1镉胁迫下油菜幼苗根系生长、根系构型、根尖膜系统完整性、亚细胞超微结构及细胞凋亡程度的影响.结果表明:镉胁迫下,硒的添加在一定程度上恢复了根系的生长,维持了根系的构型,使得总根长、总表面积和分叉数分别增加了33.28%、18.81%和21.66%;硒对根系形态的恢复作用主要表现在对直径小于1.0 mm的根系的恢复,直径小于1.0 mm的根系总根长提高了44.73%,总表面积提高了37.35%,总体积提高了32.88%;硒能够缓解镉对根尖细胞膜系统完整性的破坏;降低膜脂质过氧化程度,减少自由基的生成量,使得根尖O·-2含量降低了67.47%;并能维系细胞的形态和细胞器的结构完整性.然而,0.2 mg·L-1的硒并未显著降低根尖死亡细胞的数量,仅降低了晚期凋亡细胞的比例.     

海州香薷对铜的蓄积及铜的毒性效应

研究了不同浓度铜对海州香薷的毒性及海州香薷对铜的蓄积结果表明0.5 mmol/kg的铜能促进海州香薷的生长,使其生物量增大.低浓度的Cu²⁺使叶绿素a含量上升,而高浓度Cu²⁺则使叶绿素a下降,但Cu²⁺对叶绿素b的影响并不明显.反映到a/b上则表现为低浓度下Cu²⁺处理会提高a/b值.海州香薷的蓄铜浓度随土壤中铜浓度的增加而升高,可达1500mg/kg,达到了超量积累植物的标准.铜对SOD、POD活性的影响也表现为低浓度的刺激效应和高浓度的抑制效应,最高值出现在0.5 mol/kg.     

铜、毒死蜱单一与复合暴露对蚯蚓的毒性作用

土壤环境中重金属-农药复合污染已经对土壤生态和人类生存环境构成严重威胁.其中重金属铜和有机磷农药毒死蜱作为土壤环境中两类常见的污染物,其复合污染的环境效应值得关注.本文采用OECD标准滤纸接触法、人工土壤法研究了铜-毒死蜱单一及复合暴露对蚯蚓急性致死作用及回避行为的影响.结果表明,滤纸法和人工土壤法Cu对蚯蚓急性毒性的48h-LC50和14 d-LC50分别为2.23μg·cm-2和496.05 mg·kg-1;而毒死蜱对蚯蚓急性毒性的48 h-LC50和14 d-LC50分别为5.94μg·cm-2和186.07 mg·kg-1.滤纸法和人工土壤法铜、毒死蜱浓度单位配比1∶1时,铜、毒死蜱对蚯蚓急性毒性联合作用类型均近似表现为相加作用,而毒性单位配比1∶1的滤纸法和人工土壤法试验结果分别为协同作用和拮抗作用.回避行为试验结果表明,铜、毒死蜱对蚯蚓回避行为的联合作用类型为拮抗作用.     

等离子体协同改性凹凸棒石催化脱除NOx的研究

采用等离子体协同改性凹凸棒石催化脱除NOx,研究了等离子体反应器输入电压和凹凸棒石煅烧温度对NO和NOx脱除率的影响规律.结果表明,当反应器输入电压30kV时,NO和NOx脱除率随等离子体输入电压增加而增大.凹凸棒石煅烧温度对催化活性也具有显著影响,当煅烧温度600℃时,部分凹凸棒石被烧结熔融, NO和NOx脱除率都不高;当煅烧温度为400~600℃时,凹凸棒石活性较高, NO和NOx脱除率可达最大值.本实验条件下最佳工艺参数为等离子体输入电压>30kV, 凹凸棒石煅烧温度为400~600℃,NOx最大脱除率可达89.6%.     

镧铝改性凹凸棒粘土对富营养化湖泊有机磷控制效果

通过吸附与原位模拟实验,研究了镧铝改性凹凸棒粘土(La/Al@ACP)对水体有机磷的吸附性能及其覆盖对沉积物磷释放的影响,并通过沉积物磷分级、DGT技术、扫描电镜能谱技术探讨材料覆盖对沉积物磷形态影响机制.结果显示,La/Al@ACP添加后,上覆水及底泥间隙水中磷含量显著下降,并伴随沉积物有效磷通量的减少.有机磷形态分析表明,添加La/Al@ACP后活性态的Lab-Po不断向稳定态的Hum-Po转化,有效控制了底泥磷向上覆水释放的风险. La/Al@ACP作为一种控制湖泊富营养化的有效材料,可用于底泥内源磷的固定与控制.     

Effect of external and internal phosphate status on arsenic toxicity and accumulation in rice seedlings

Phosphorus (P) deficiency is thought to exacerbate the arsenic (As) phytotoxicity in paddy rice. The experiments were conducted to investigate the e ects of external phosphate supply on As accumulation in rice and its toxicity under phosphate deficiency conditions. Rice seedlings pretreated with a phosphorus deficient nutrient solution (–P) for 14 d accumulated more As than those pretreated with a normal phosphorus supply nutrient solution (+P). Rice protreated with –P showed As toxicity symptoms after being exposed to 50 mol/L arsenate for 4 h, while +P rice did not show any toxicity symptoms. Arsenic toxicity symptoms can be alleviated by increasing external P concentrations. The arsenate uptake rate and accumulation corresponded with the As toxicity in rice plants. Arsenic concentrations in rice roots decreased with increasing external phosphate concentrations. The lowest As accumulation and the highest P accumulation were found when the external P concentration reached 100 mol/L. In short, P deficiency increased the sensitivity of rice to arsenate and increasing of external phosphate supply could alleviate As toxicity.     

不同铁氧化物对小麦幼苗镉积累的影响

小麦富镉(Cd)问题受到广泛关注,铁氧化物具备降镉潜力.通过盆栽小麦幼苗实验,分析了三氧化二铁(Fe2O3)、氢氧化铁[Fe(OH)3[及拜耳法赤泥(B-RM)3种铁氧化物的降镉能力.结果显示3种铁氧化物中,Fe(OH)3可显著降低小麦幼苗茎叶Cd含量,与对照相比降幅为16.3％～27.7％,投加量为0.5％时降Cd效...     

螺旋藻吸附水溶液中铜离子的初步研究

为了利用海洋藻类原料廉价，吸附容量大，无二次污染等优点来处理回收含重金属的工业废水，本文对螺旋藻干粉吸附水溶液中Ｃｕ＾２＋的动力学和溶液ｐＨ值对其影响作了初步研究。结果显示螺旋藻吸附Ｃｕ＾２＋分两步进行；第一步速度快，被认为是金属离子与藻表面的物理吸附；第二步速度慢，为化学吸附过程。ｐＨ值是影响吸附的主要因素，最佳吸附ｐＨ值为５．７￣６．７。用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程模拟吸附等温线，拟合良好。     

重金属镉和铜对发头裸腹溞的慢性毒性

在较低浓度时，镉有提高发头裸腹各胎仔量的趋势，而铜的这种作用不明显；在较高浓度时，镉和铜均能显著地降低各胎仔量。由于几乎在所有的浓度水平，镉和铜均能显著地减少总胎数，因此，发头裸腹整个生命周期中的总仔量在无效应浓度（ＮＯＥＣ）以上的所有浓度水平均显著下降，重金属镉和铜对发头裸腹的生殖有显著影响。对于发头裸腹，生命周期中的总仔量是重金属慢性毒性最合理的指标。镉和铜对发头裸腹总仔量的半效应浓度（ＥＣ５０）分别为２０．３μｇＣｄＣｌ２／Ｌ和１１．０μｇＣｕＣｌ２／Ｌ。     

1,8-萘二胺共聚物对铜离子的吸附性

研究了二苯胺磺酸/1,8-萘二胺共聚物对铜离子的吸附性能.考察了二苯胺磺酸与1,8-萘二胺共聚时物质的量比以及吸附操作温度、吸附时间对吸附性能的影响.结果表明,物质的量比为30/70的共聚物表现出最大的吸附容量;30℃时吸附处理初始浓度为8.00mmol·L-1的铜离子溶液,其吸附容量为28.0mg·g-1,60℃时增加到38.0mg·g-1.共聚物对Cu2 的吸附符合准二级模拟方程.最后提出了共聚物链上氨基/亚胺基对铜离子的络合吸附及离子交换吸附机理.     

不同热解条件下合成生物炭对铜离子的吸附动力学研究

为了揭示生物质炭对铜离子的吸附动力学特性,研究了以不同条件下合成的生物质炭作为吸附剂吸附铜离子的动力学过程.用生活中常见的玉米芯和龙爪槐为原材料,以限氧升温炭化法制备生物炭.表征了其结构和表面特征,又通过一系列批实验,研究不同热解温度(300、400、500、600和700℃)和不同热解时间(1、2、4、6、8 h)的玉米芯与龙爪槐生物炭对Cu~(2+)的吸附动力学特征与机理.结果表明,生物炭对Cu~(2+)的吸附动力学数据随时间的变化能很好的用准二级动力学方程进行拟合,可见生物炭对Cu~(2+)的吸附是复杂的,不是单一的单层吸附.同时用颗粒内扩散模型、班厄姆方程和Boyd外扩散模型进行分析,结果表明颗粒内扩散不是两种生物炭吸附铜离子的唯一速率控制步骤,液膜扩散和颗粒内扩散均在吸附过程中起到重要影响,且液膜扩散是主要的限速因素.