生物吸附法去除重金属离子的研究进展

本文对生物吸附去除重金属污染的研究和应用现状进行了综合评述.首先,介绍了细菌、真菌、藻类这3类研究较多的生物吸附剂,比较了它们对重金属离子的吸附容量,并简要介绍了一些新型的吸附剂.然后,讨论了生物吸附的影响因素、吸附机理、吸附剂的预处理和固定化、吸附等温式和吸附动力学模型等.最后,介绍了生物吸附法的应用情况.本文还展望了生物吸附法研究和应用的两个可能发展方向,一是利用包括生物吸附在内的多种工艺的综合技术,特别是利用活细胞来处理实际废水.二是开发出类似于离子交换树脂的商业化生物吸附剂,并努力开拓商业市场.     

水华蓝藻生物质对Cu~(2+)的吸附动力学及吸附平衡研究

文章初步研究了水华蓝藻生物质对重金属离子Cu2+的吸附特性,包括生物吸附动力学和吸附等温线。生物吸附动力学结果表明,Cu2+的生物吸附可分为两个阶段,第一个阶段能较快地达到平衡,而之后的阶段进行缓慢。透析袋处理的蓝藻生物质在不同pH(3,4,5,6)的铜离子溶液条件下,吸附效率依次为62.4%,78.1%,71.2%,60.35%,吸附最大值为7.81 mg/g。水华蓝藻生物质对Cu2+的生物吸附平衡等温线可以用Freundlich模型精确拟合。水华蓝藻生物质在处理低浓度的含Cu2+废水方面有潜力。湖泊富营养化的优势在于产生低成本的、大量的、可收集的水华,这说明自然环境中的藻类资源如蓝藻水华生物质,可能作为商业中使用的生物吸附剂。     

美洲商陆生物炭对Zn、Pb、Cd和Cu的吸附特性分析

为探究美洲商陆生物炭对Zn、Pb、Cd和Cu的吸附特性,研究了溶液初始浓度和pH、吸附剂投加量、吸附温度、吸附时间等因素对其吸附效果的影响,并利用SEM、EDS以及XRD对生物炭进行表征。结果表明:该生物炭吸附重金属后其结构发生显著改变,且生物炭表面生成较多的金属化合物。4种重金属之间对该生物炭的吸附位点存在竞争关系,并且Pb、Cu具有更强的竞争力。大量H+的存在会抑制美洲商陆生物炭对Zn、Cd和Cu的吸附,但对Pb的吸附影响较小。在吸附剂投加量达到0. 2 g时,4种重金属均能得到充分的吸附,去除率接近100%。生物炭对Zn、Pb和Cd的吸附数据与Langmuir等温方程拟合的相关系数更大为0. 1651～0. 9657,但Cu的吸附数据与Freundlich等温方程拟合更好,相关系数为0. 4494～0. 9372。在吸附动力学方面,准二级动力学模型对4种重金属的吸附具有更好的拟合效果。美洲商陆生物炭对4种重金属均具有相对较强的吸附能力。     

重金属的生物吸附技术研究

利用生物包括发酵工业的菌丝体废渣或海洋微生物对重金属的吸附作用，来治理重金属造成的污染，其具有原料丰富，成本低，处理效率高等优点，是目前国外研究较多的一种处理重金属污染的方法，本文从生物吸附的概念、机理、吸附剂的性能，以及生物吸附剂的固定化等诸方面进行了综述，同时阐述了生物对重金属吸附技术研究的发展趋势和应用前景。     

纳米Fe3O4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究

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 .     

碱改性脱水污泥对水中镉的吸附效能研究

城市市政污水处理厂产生的剩余污泥是一种良好的重金属生物吸附剂制备原料。以北京某市政污水处理厂产生的脱水剩余污泥为原料,采用碱改性处理方法,制备得到碱改性脱水污泥生物吸附剂,通过其对水中镉的等温吸附实验,考察其重金属吸附效能。研究结果表明:碱改性脱水污泥对水中镉的等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型。碱改性处理后,脱水污泥对水中镉的最大饱和吸附容量提高了2.8倍,达0.966 mmol/g,显著高于同类型脱水污泥生物吸附剂。碱改性脱水污泥对水中镉的最大饱和吸附容量与改性过程中所使用的Na OH浓度之间的线性相关性较差,呈现一定的波动变化趋势。     

有机阴离子对螺旋蓝细菌富集重金属的影响研究

应用生物吸附的方法来处理重金属的污染显示出了非常好的特性.但是,有机阴离子可能影响细胞表面与吸附相关的基团的活性状态.从而改变吸附的效果.利用有机阴离子对钝顶螺旋藻吸附重金属Gd,Cu影响的研究结果表明:乙酸根和柠檬酸根在吸附Cu和Cd的过程中是作为解吸附剂发挥作用的.乙酸根对Cd的解吸附能力比对Cu的解吸附能力强:柠檬酸根刚好相反,对Cu的解吸附能力比对Cd的解吸附能力强.     

活性炭纤维对水中重金属离子的吸附研究

以活性炭纤维作为去除水中镉、镍、铜三种重金属离子的吸附剂，考察了震荡时间、水样pH对吸附效果的影响。测定了三种离子的吸附等温线，采用Langmuir和Freundich模式对吸附平衡实验数据作了线性模拟。对吸附规律进行了探讨。结果表明，吸附效率随着震荡时间的延长pH的增大而升高。三种重金属离子在活性炭纤维上的吸附可用Langmuir和Freundich模式较好地描述。吸附形式呈单分子层且易于进行。结果表明，活性炭纤维对水中三种重金属离子的吸附特性良好，且吸附剂易于再生，可作为去除水中离子态重金属的优良吸附剂。     

固体吸附剂控制燃煤重金属排放的实验研究

在滴管炉上进行了烟煤添加固体吸附剂的燃烧实验研究了硫酸钙、石灰石、铝土矿3种吸附剂对重金属元素Pb、Cd、Cu、Co、Ni排放的控制,并采用形态逐级提取法,将排放颗粒物中重金属分为吸附态、离子可交换态、碳酸盐结合态、硫酸盐结合态和残渣态从粗粒灰渣及细微粒子中重金属元素含量的分布和细微粒子中残渣态稳定形态含量增加2个方面说明添加吸附剂对煤中重金属的排放具有一定的捕获力.对不同的重金属,由于吸附剂本身物理化学特性的差异,所表现出的吸附能力也各不相同.硫酸钙对Pb、Cd、Cu的排放有控制作用;石灰石对Pb、Cd、Cu、Nj的排放有控制作用;铝土矿对5种重金属元素的排放都有控制作用吸附剂粒径越小,对重金属的吸附效果越好.     

板栗内皮对水溶液中镉的吸附研究

采用生物吸附法去除水体重金属污染具有重要的现实意义.本文以板栗内皮为吸附剂,研究了溶液pH值、反应时间、吸附剂投加量对水溶液中镉的吸附量与去除率的影响;通过模型拟合、离子交换实验、电镜扫描（SEM）和红外光谱（FTIR）分析,对吸附机理进行了探讨.结果表明：板栗内皮是一种理想的镉吸附剂,适应pH值范围宽（3～6）,达到...     

污水灌溉区土壤重金属的空间分布特征

通过对北运河香河段污灌区不同深度土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd含量的监测分析,评价污灌对土壤重金属含量造成的影响。结果表明,土壤中重金属含量和土壤理化性质、土壤深度以及污灌时间、污灌水重金属含量直接相关。     

水体重金属污染的处理方法简述

重金属对水体的污染已经成为危害最大的污染之一。综述了水体重金属污染的处理方法,主要有化学法、物理化学法和生物法,并对水体重金属污染处理技术的发展方向进行了展望。     

抗生素与重金属复合污染废水处理的研究进展

随着越来越多的污染物进入环境,水体抗生素和重金属复合污染问题已引起学者们的关注.在归纳和总结抗生素和重金属相互作用机理的基础上,综述了抗生素和重金属复合污染废水主要处理技术的研究进展,并总结了其作用机理及优缺点.结果表明:抗生素和重金属的相互作用主要受到抗生素官能团的种类、重金属离子的类型和溶液pH的影响;吸附法是当前应用最多的方法,而光催化法和人工湿地法具有广阔的应用前景,将絮凝剂或零价铁基改性能够增强抗生素和重金属复合污染废水的处理效果,各种方法相结合对处理水体抗生素和重金属复合污染有较大潜力.建议今后研究应着重关注以下几个方面:①各种处理技术在实际环境水体中的应用;②复合污染的环境影响及相关法规标准的制订与完善;③新污染物抗性基因的生成机理及其影响因素.      

The influence of sewage sludge properties on sludge-borne metal availability

With the advent of more stringent controls on wastewater treatment, sewage sludge production in Europe and many parts of the world is increasing. With this increase comes the problem of sludge disposal, and recycling to land arguably offers an economically and environmentally sustainable option. However, a major limitation of sewage sludge reuse is the potential release of heavy metals from the sludge and heavy metal accumulation to toxic levels in topsoils. The properties of the sludge play a crucial role in determining the initial release and subsequent availability of heavy metals in amended soils. Bioavailable forms of heavy metals in recently amended soils are most likely to be those that are bioavailable in the sewage sludge. In this paper, published research on the importance of sewage sludge characteristics on metal release and bioavailability will be reviewed and contrasted with original research. A selection of sludges from around Australia has been collected for this purpose. Through the use of incubation studies, isotope dilution techniques, ion-selective electrode measurements and ¹³C-NMR spectroscopy, the importance of a range of sludge properties on heavy metal behaviour in sludges and sludge-amended soils is addressed.     

矿山酸性废水重金属沉淀分离研究

矿山酸性废水对环境的污染包括酸性废水和重金属离子两个方面,矿山酸性废水的治理也包括酸性废水和重金属离子处理两方面的内容。重金属沉淀分离是利用重金属离子的氢氧化物和硫化物沉淀溶度积不同,在控制不同的沉淀条件下,进行特定离子的沉淀分离,从而使得废水中的重金属离子得到处理,分步沉淀使得回收沉淀物保持较高的有价金属品位,更易于资源化。分步沉淀反应后,进行相应的固／液分离,并回流部分沉淀物至沉淀反应池,固／液分离后出水,经pH调节,可以达标排放或回用。     

重金属废水处理中磁分离技术的应用现状研究

论述了重金属废水的来源及危害,简要概述了当前重金属废水的处理技术,着重阐述了磁分离技术的基本原理及其在重金属废水处理中的应用情况,指出磁分离技术具有高效、短时、占地少、成本低、耐冲击负荷能力强及不产生二次污染等优点,是一项极具发展前景的技术。最后还指出了磁分离技术在重金属废水处理中面临的问题,针对这些问题展望了磁分离技术在废水处理领域的三个主要研究趋势,一是制备高效、可再生磁种;二是开发磁回收工艺;三是研究磁种与重金属及其他污染物的作用机理。     

湘江水系沉积物重金属元素分布特征及风险评价

对湘江流域水系沉积物中9种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Sb、Zn）含量进行统计分析,以地累积指数（I_geo）为参数分析了1982年以来湘江流域重金属污染程度的变化趋势,采用富集因子法和对数回归模型评价了重金属污染程度和潜在水生生物风险,并采用主成分分析法判别了重金属的可能污染来源.结果表明：湘江流域水系沉积物中重金属的空间分布极不均匀,近30a以来重金属元素的I_geo大体呈缓慢上升的趋势,长株潭地区和衡阳地区大部分重金属元素的I_geo逐渐降低.湘江流域污染程度最高的重金属元素为Cd,其次为As和Hg,郴州地区呈现出以Cd为主,多种重金属复合污染特征,具有很强的潜在水生生物危害性,是湘江流域污染最严重的地区.水系沉积物中重金属可能的2个主要污染来源为采选、冶炼废水的排放和尾矿库的泄漏,岩石的化学风化和河流的搬运作用.     

In-situ observations of internal dissolved heavy metal release in relation to sediment suspension in lake Taihu, China

Despite laboratory experiments that have been performed to study internal heavy metal release, our understanding of how heavy metals release in shallow eutrophic lakes remains limited for lacking in-situ evidence. This study used automatic environmental sensors and a water sampling system to conduct high-frequency in-situ observations (1-hr intervals) of water environmental variables and to collect water samples (3-hr intervals), with which to examine the release of internal heavy metals in Lake Taihu, China. Under conditions of disturbance by strong northerly winds, sediment resuspension in both the estuary area and the lake center caused particulate heavy metal resuspension. However, the patterns of concentrations of dissolved heavy metals in these two areas were complex. The concentrations of dissolved Se and Mo increased in both areas, indicating that release of internal dissolved Se and Mo is triggered by sediment resuspension. The concentrations of dissolved Ni, Zn, As, Mn, Cu, V, and Co tended to increase in the estuary area but decrease in the lake center. The different trends between these two areas were controlled by pH and cyanobacteria, which are related to eutrophication. During the strong northerly winds, the decrease in concentrations of dissolved heavy metals in the lake center was attributable primarily to absorption by the increased suspended solids, and to growth-related assimilation or surface adsorption by the increased cyanobacteria. The findings of this study suggest that, short-term changes of environmental conditions are very important in relation to reliable monitoring and risk assessment of heavy metals in shallow eutrophic lakes.     

重金属污染水体的高效环保处理技术及研究进展

重金属污染作为影响环境的严重问题之一,不仅因其毒性大、易积累,而且处理后难以回收,对于重金属污染水体的处理技术,大部分仍存在成本高,易造成二次污染等问题。本文综述目前在处理工业废水中重金属离子的多种工艺技术,从环境保护、经济效益角度分析碳黑泥、矿物材料、树脂等的优缺点,提出发展高效环保型的处理技术,包括天然处理剂的应用,如竹炭,壳聚糖,微生物等,为去除重金属、净化水质提供新思路。     

人工湿地处理三种典型工业废水的差异性分析研究

讨论了人工湿地技术处理三种典型工业废水(含重金属废水、高耗氧量废水及含油废水)的区别,结合近年国内外的最新研究,通过分析比较,提出人工湿地技术处理不同工业废水时的几点建议:采取以垂直潜流为主的方式处理氨氮高含量废水;处理高耗氧量废水,填料起主要作用,沉积物考虑二次利用;处理含重金属废水,植物处于主导地位,特别注意植物收割和沉积物处理,并增加针对性措施等.为人工湿地技术在工业废水方面的应用提供参考.