人工湿地不同基质对氨氮的吸附特性研究

过量氮是引发水体富营养化的重要原因之一,氮的去除是控制水体富营养化的关键,其中人工湿地中基质对氨氮的去除是人工湿地处理污水的重要途径。通过基质氨氮吸附动力学、等温吸附以及基质饱和吸附后氨氮解吸实验,研究沸石、红泥、水洗砂、炉渣4种人工湿地基质净化氨氮的效果,评价其饱和吸附后氨氮解吸可能造成的二次污染风险及基质去除氨氮的主要途径。结果表明：4种基质对氨氮的吸附量顺序依次为沸石〉红泥〉炉渣〉水洗砂;沸石去除氨氮的途径以离子交换为主,物理吸附作用很小;炉渣的离子交换作用和物理吸附作用效果相当。从氨氮的解吸率来看,沸石的解吸率最小,红泥次之,炉渣和水洗砂的解吸率较大。综合评价,沸石更适合作为人工湿地污水去除氨氮的基质。     

新型饮用水除氟材料Bio-F除氟机制研究

采用了SEM、BET、FT-IR、XRD等现代分析测试方法,研究了Bio-F的表面微观结构及吸附氟离子机制.结果表明,Bio-F吸附氟离子后比表面积由12.411m2·g-1减少为10.692m2·g-1,平均孔容减少了0.004 cm3·g-1,最可几孔径分布在1.88nm左右.Bio-F吸附氟离子的过程包括离子交换和吸附作用,吸附方式包括物理吸附和化学吸附,离子交换时材料与氟离子结合可能形成Ca10(PO4)5CO3(OH)F.     

磁性海泡石吸附水中重金属离子的特性及机理

以化学共沉淀法制备磁性海泡石,通过设置一个外加磁场实现对其的分离回收.主要研究了磁性海泡石吸附水中重金属离子的特性,并结合XRD、FT-IR分析结果探讨了吸附机理,结果表明,磁性海泡石对重金属阳离子的吸附效果优于阴离子;初始pH对磁性海泡石吸附重金属离子的影响不仅取决于磁性海泡石表面的电荷性质,而且与重金属离子的水解能力有关;在吸附过程中,磁性海泡石的物相结构没有发生明显改变,吸附机理表现为离子交换和配合吸附作用.     

离子交换树脂对甲基叔丁基醚的催化水解

研究了D008离子交换树脂对甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附作用,以及H-D008树脂对MTBE水解的催化作用,结果表明,Na-D008及H-D008树脂对MTBE都具有较强的吸附作用,吸附等温线呈直线型.H-D008树脂催化MTBE的水解反应符合一级反应动力学.初始浓度增大,表观一级速率常数基本不变;温度升高,表观一级速率常数增大,当温度为25℃,30℃和35℃时,表观一级速率常数分别为0.067 d-1,0.216 d-1和0.343 d-1.H-D008催化水解MTBE反应的活化能为124.8 kJ·mol-1.     

抗生素氟苯尼考在海洋沉积物中的吸附行为

应用振荡平衡法研究氟苯尼考在沉积物上的吸附特性,以及盐度、pH值和温度等因素对其吸附作用的影响.结果表明,根据经验式由Kow估算出的吸附系数比实测值小很多;氟苯尼考在去除沉积物有机质前后其吸附系数变化不大(3.3473,3.0867);随着盐度、pH值和温度的升高,氟苯尼考在沉积物上的吸附系数呈下降趋势;氟苯尼考在沉积物上的吸附可能与氢键作用和表面吸附作用有关.     

表面接枝聚乙烯亚胺硅胶微粒对铬酸根的吸附特性

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联,将聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面,制得对铬酸根有强吸附作用的复合型吸附材料PEI/SiO2,并对其化学结构进行了表征; 采用静态法研究了PEI/SiO2对铬酸根的吸附性能及脱附性能.结果表明,凭借强烈的静电相互作用, 硅胶表面的聚胺大分子PEI对铬酸根阴离子可产生很强的吸附作用,饱和吸附量可达0.07 g·g-1(pH=6);等温吸附满足Langmuir吸附等温方程; 介质的pH值对吸附作用有很大的影响, pH值愈小,吸附容量愈大;升高温度吸附量减小,表明静电相互作用导致的吸附作用为一放热过程.以NaOH水溶液为洗脱液,吸附在PEI/SiO2表面的铬酸根阴离子很容易被解吸脱附,便于PEI/SiO2的重复使用.     

苯酚在滩涂沉积物上的吸附特性

研究了苯酚在泉州湾滩涂沉积物上的吸附行为，尤其是pH值和温度对吸附作用的影响，探讨了其吸附机理，同时绘制了吸附等温线。实验结果表明，常温下苯酚在泉州湾滩涂沉积物上的吸附平衡时间约需6h；吸附作用随pH值和温度的升高而减弱；苯酚在泉州湾滩涂沉积物上的吸附行为可以较好地用Henry、Langmuir和Freundlich型吸附等温式来描述，相比而言，Freundlich型拟合效果最好，这说明其吸附机理实际上非常复杂。     

胺型腰果酚醛树脂对Ag~+的吸附

制备了3种胺型腰果酚醛树脂(二乙撑三胺型腰果酚醛树脂(PCD)、己二胺型腰果酚醛树脂(PCE)、己二胺型腰果酚醛树脂(PCH)),采用XPS(X-射线光电子能谱仪)、EA(元素分析仪)、FTIR(傅利叶变换红外光谱分析仪)等手段研究了其结构特征,并考察了其对水溶液中Ag+的吸附行为和机理.结果表明,3种树脂对Ag+有较高的吸附量和吸附作用;在pH值为5.5的条件下,树脂对Ag+的吸附效果最佳;2h内吸附达到平衡;吸附行为均符合Lagergren准二级速率方程;树脂对Ag+的吸附均符合Langmuir等温吸附方程;吸附反应为自发吸热和熵增的过程;可溶性无机盐对树脂吸附Ag+的影响不大;推测其吸附机理是树脂上胺基、羟基与Ag+发生较强的配位作用和较弱的离子交换作用的化学吸附为主.吸附Ag+后的树脂可用硝酸脱附再生;树脂循环使用4次后,吸附率和脱附率仍大于90%.     

Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)在胡麻和油菜生物质炭上吸附的交互作用

以胡麻、油菜的秸秆和油渣热解制得的4种生物炭为吸附剂,以批平衡吸附实验研究了Cr(Ⅵ)-Cu(Ⅱ)混合溶液体系中两种金属的吸附作用,考察吸附时间和初始金属浓度对吸附作用的影响,并与单一吸附体系对比,分析了可能的交互作用机制.发现混合体系中生物炭对Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附动力学和热力学规律与单一金属体系下相似,但生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附量较单一Cr(Ⅵ)体系略有增加但不显著,而Cu(Ⅱ)的吸附量较单一Cu(Ⅱ)体系明显增大.表明两种金属在4种生物炭上的吸附存在交互作用,为协同吸附作用.交互作用的主要机制是两种金属离子间正负电荷的静电引力作用.     

添加羟基磷灰石对土壤铅吸附与解吸特性的影响

采用羟基磷灰石对四种不同类型的土壤进行铅的吸附-解吸试验.结果表明:四种土壤对铅的吸附均可用Langmuir和Freundlich方程进行描述,土壤中加入羟基磷灰石明显增加了土壤对铅的吸附量和吸附亲和力,同时降低了土壤中铅的解吸百分数,在偏酸性的红壤上表现更为明显,其最大吸附量增加28%.羟基磷灰石对铅吸附的反应机理可能与磷灰石溶解后与铅形成磷酸盐沉淀及其对铅的表面吸附作用有关.土壤对铅的吸附量及吸附亲和力与土壤的有机质、阳离子交换量及粘粒含量有显著正相关,而与土壤砂粒的含量呈负相关.     

催化动力学光度法研究褐藻对铜的吸附

应用催化动力学光度法研究了褐藻紫菜对铜离子的吸附作用 .结果表明 ,经过0 0 5mol·l- 1 氢氧化钠预处理的紫菜其吸附量最大 ,控制pH值为 3 6,其生物吸附作用是一种快速的过程 ,在 8min内吸附量为 1 3 2 6mg·g- 1 ,已基本达到平衡     

土氟静态吸附特性及其影响因素

采用室内试验方法,研究了4种土对氟的静态吸附特性及其影响因素.结果表明:四种土的吸附性能与氟质量浓度的关系用回归方程拟合达极显著的直线正相关水平,土吸附系数差异,表现为中沙<粉土<粉质粘土<粘土.此外,土吸附氟后的平衡溶液pH值随氟加入质量浓度增大而上升,主要是氟与OH-发生交换吸附作用;干扰因素试验中,HCO3对氟吸附有重要影响,随其质量浓度增加而减少,CR、S042-表现不明显;pH值因素试验中,氟的吸附性能随pH值先增加后下降,原因是酸碱条件影响了氟的存在形态,导致土氟吸附性能发生变化.     

生物炭及其复合材料在土壤污染修复中的应用研究进展

人类活动产生的重金属与农药残留的有机污染物在土壤中的积累致使土壤遭受严重污染,引发了一系列生态问题。生物炭及其复合材料因其独特的表面结构使其可通过物理或化学等作用吸附土壤中的污染物,限制其在生态系统中的迁移与传递过程,进而改善土壤理化性质,因此生物炭在土壤污染治理方面的应用研究越来越多地引起关注,但多数研究局限于实验室水平。文章对近年来生物炭及其复合材料在自然土壤环境中的应用的相关研究进行了整理,从重金属与有机污染物两个方面切入,阐述了不同生物炭材料在污染土壤中对两类污染物的作用机理;介绍了生物炭的改性和复合方法及其应用优势,同时对生物炭材料在污染土壤修复中的研究重点进行了展望。复合材料可以显著增强生物炭对污染物的吸附性能。从吸附机理上看,生物炭及其复合材料对重金属污染多以静电作用、离子交换作用、表面官能团作用为主;对有机污染物则主要以分配作用、吸附作用、孔隙填充为主,但在实际应用过程中,这些机理往往共同发挥作用,只是贡献程度不同。另外,生物炭及其复合材料也可通过提高土壤质量间接增强土壤对污染物的抗性等。虽然纳米材料能够增强生物炭的性能,但其对土壤中微生物的毒性机理尚不完全清楚。综上所述,生物炭及其复合材料在自然土壤环境中的应用能显著降低污染物的毒性,但新型生物炭复合材料的作用机理有待进一步的研究和论证。     

水中苯酚和三氯乙烯在改性蒙脱土上单层和多层吸附及吸附模型的应用

研究了将单层Langmuir模型(MLM)和Freundlich经验模型(EFM)应用于单层或多层溴化十六烷基三甲铵(CTAB)-蒙脱土对单溶质水溶液中溶质苯酚或三氯乙烯的吸附作用.MLM和EFM中各溶质的参数由单溶质吸附等温线拟合算出,并应用于双溶质吸附模型中.应用基于单溶质MLM的Langmuir扩展模型(ELM)和基于单溶质EFM的理想溶液吸附理论(IAST)预测了CTAB-蒙脱土对苯酚和三氯乙烯双溶质系统的吸附作用.结果表明,描述单溶质在CTAB-蒙脱土上的吸附作用时,EFM要好于MLM;描述双溶质在CTAB-蒙脱土上的吸附作用时,IAST要好于ELM。     

磷在蛋壳粉中的吸附热力学和动力学

利用蛋壳粉对水中的磷进行吸附热力学和动力学研究.结果表明,蛋壳粉对水中的磷具有一定的吸附作用,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附ΔH、ΔS与ΔG显示蛋壳粉对水中磷的吸附是自发吸热的物理过程.磷在蛋壳中的吸附动力学曲线存在两个吸附平台,吸附过程符合准二级动力学模型,磷在蛋壳中的吸附可能受到吸附边界层和内部孔道结...     

钠化改性膨润土对Cd2+的吸附研究

通过等温吸附试验,研究了钙基膨润土及钠化改性膨润土对Cd^2 的吸附,并与土壤对Cd^2 的吸附进行了对比．试验表明,钠化改性膨润土对Cd^2 有很好的吸附作用,可用于重金属污染土壤的治理,pH值是影响吸附效果的一个重要因素。     

镉在土壤上的吸附和解吸特性研究

本文研究了土壤对镉的吸附及其解吸特性,结果表明:红壤、黄棕壤、黄红壤吸附镉的等温线符合Langmuir方程。吸附常数K为:黄红壤>黄棕壤>红壤,与土壤基本性质(pH、有机质和无定型铁、锰含量)呈正相关;土壤吸附镉的MgCl_2解吸率为:红壤(50.7—91.9％)>黄棕壤(72.2—80.8％)>黄红壤(63.4—65.5％)>黄潮土(39.0—46.5％),Cu(OAc)_2为:黄潮土(30.0—40.0％)>黄红壤(11.7—22.2％)>黄棕壤(6.9—12.6％)>红壤(2.1—8.0％)。土壤对镉的吸附以离子交换为主,兼有络合或沉淀。如果添加石灰、树脂及葡萄糖,会显著影响土壤对Cd的吸附和解吸状况。     

干酪根对多环芳烃吸附机理的初步研究

采用间歇平衡法研究多环芳烃在干酪根上的吸附机理,结果表明,干酪根对多环芳烃的吸附具有明显的非线性,推测干酪根对多环芳烃的吸附作用可能遵循的是双元吸附模式,总体吸附是由烷烃活动相中的分配过程和刚性大分子骨架内外表面的表面吸附共同作用的结果.     

土壤有机质对诺氟沙星的吸附特征

通过对滇池泥炭土和周围表层土壤两种土样及由其分离出的胡敏酸(HA)、胡敏素(HM)对诺氟沙星(NOR)的吸附特征展开研究.有机元素分析结果显示,滇池周边泥炭土含有非常丰富的碳资源.NOR在土壤及其组分中表现了显著的非线性吸附特征.相对于原始土壤和HM,HA组分对NOR表现了较强的吸附作用;而且,泥炭土与表层土相比,有机碳含量较高的泥炭土对NOR的吸附也相对较高;但是无机矿物对NOR的表观吸附有显著的贡献,因此应该避免用有机碳含量对吸附系数进行标准化.随着对HA的逐级萃取,NOR在HA上吸附的非均质性越来越强.     

金沙江颗粒物对重金属的吸附

本文研究金沙江颗粒物对Cu、Zn、Cd、Co和Ni离子的吸附作用。实验表明:江水pH值是控制金属离子向固相迁移的主要因素,颗粒物的吸附作用将使水中金属离子在较低pH值下向固相迁移,有利于江水自净。总吸附量随pH增高而增大。各元素均有一临界pH值,超过该值,离子的水解、沉淀则起主要作用。颗粒物粒度和浓度、几种金属离子共存对吸附均有响影。 颗粒物对钴离子吸附符合Freundlich等温式,初步认为以化学吸附为主。