土壤中铜、铅离子的竞争吸附动力学

研究了Cu²⁺、Pb²⁺在2种土壤上的竞争吸附动力学过程.结果表明,Cu²⁺、Pb²⁺在乌栅土上的吸附量均高于在红壤上的吸附量,Pb²⁺又较Cu²⁺在土壤上的吸附量大.分别用一级、二级动力学方程、抛物线方程、Elovich方程和幂函数方程对该吸附动力学过程进行了拟合,其中幂函数方程拟合结果最好.Cu²⁺、Pb²⁺在乌栅土上的吸附主要是通过与土壤中的Ca²⁺、Mg²⁺进行交换,其累积吸附量与Ca²⁺、Mg²⁺的累积解吸量线性关系显著(R2为0.990～1);在红壤上是通过与土壤中的H+进行离子交换而吸附.Pb²⁺对Ca²⁺和Mg²⁺的交换能力比Cu²⁺强,其存在显著降低了Cu²⁺在2种土壤上的吸附量;Cu²⁺的存在略降低Pb²⁺在土壤上的吸附量.     

几种人工湿地基质净化磷素的机理

研究了砂子、沸石、蛭石、黄褐土、下蜀黄土、粉煤灰和矿渣7种人工湿地基质材料净化污水磷素的机理,并初步评价了其作为人工湿地基质可能导致的磷素二次污染的风险.结果表明,矿渣、粉煤灰有很好的磷素去除效果,蛭石、黄褐土和下蜀黄土次之,沸石和砂子的去除效果较差.上述人工湿地基质净化磷素的机理主要为化学机理,表现为基质全钙、氧化钙、水溶性钙的含量越高,其固定形成的磷酸钙盐越多,在pH值较高的情况下,主要形成难溶性的磷酸八钙和磷酸十钙,有利于磷素的净化;基质中游离氧化铁、铝和胶体氧化铁、铝含量越高,其固定形成的磷酸铁盐和磷酸铝盐数量越多,基质净化磷素的能力越强.除砂子外,上述基质磷素饱和吸附后,磷素释放比例很低.加强人工湿地基质管理,其基质吸附的磷素一般不会对水体环境造成二次污染.     

邻苯三酚和咖啡酸对铜绿微囊藻的化感作用及其机理

研究了邻苯三酚和咖啡酸对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制效应,以及铜绿微囊藻抗氧化系统和细胞膜系统对两种酚类胁迫的响应.结果显示,邻苯三酚和咖啡酸对铜绿微囊藻具有明显的生长抑制效应,邻苯三酚对铜绿微囊藻生长96 h的EC50值为1.50 mg·l-1,咖啡酸则为3.49 mg·l-1,邻苯三酚的化感作用强于咖啡酸.等效应(EC50)混合试验表明,两种酚类联合作用介于独立作用和相加作用之间.研究还表明,两种酚类会引起铜绿微囊藻膜脂过氧化,干扰酯类代谢并抑制酯酶活性,同时降低膜的完整性,使细胞固缩,邻苯三酚还能显著抑制铜绿微囊藻的SOD酶活性,破坏细胞抗氧化防御系统.     

四环素对苦草(Vallisneria natans)生长及细胞超微结构的影响

通过静态模拟实验,研究了不同浓度的四环素对苦草生理生长以及苦草叶片中叶绿素含量的影响.结果表明,四环素能有效地降低苦草中叶绿素的含量,抑制苦草的生长,20 mg·l-1四环素处理组的生长率只有对照处理的35%,叶绿素a和叶绿素b的含量只有对照组的31%和23%,水体中四环素达到4 mg·l-1水平时,便可明显影响苦草的生理生长.透射电镜分析表明,20 mg·l-1四环素暴露时,苦草叶片细胞中的线粒体和叶绿体出现质壁分离,叶绿体层间结构紊乱等症状,从而影响了苦草细胞的结构功能,导致了对苦草的毒性效应.在四环素暴露组中加入可溶性有机质(DOM)能有效地降低四环素的毒性,4 mg·l-1四环素暴露组中加入的1 mg·l-1DOM便可使苦草的生理生长恢复至对照水平.     

络合剂和酸度控制对土壤铬电动过程的影响

研究了添加络合剂和控制阴极池溶液酸度对铬在黄棕壤中电动过程的影响.结果表明,EDTA 柠檬酸和乳酸的加入明显改变了电动过程中电渗流的大小和铬在土柱中的分配,其中柠檬酸因可与土壤中的 Cr(III)发生较强的络合作用而显著增加了土壤总铬的去除率(29.8%);改变阴极池溶液酸度不仅影响了电动过程中电流、电渗流的大小和铬在土柱中的分配,同时也显著改变了总铬的去除率.其中在 pH 6.0 和pH 10.0 时,总铬的去除率分别达 25.3%和 24.0%,较 pH 4.0 和 pH 8.0 时增高近 1 倍.所有电动处理以后土壤中剩余的六价铬浓度均显著减少,约降低 80%,表明电动处理对土壤中六价铬(铬的主要有毒形态)的去除是非常有效的.     

邻苯二甲酸二丁酯污染对苦草生理生化指标的影响

以沉水植物苦草为试验材料,通过模拟实验研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)长期暴露对苦草的生长状况以及丙二醛、可溶性糖、叶绿素、谷胱甘肽、蛋白质和氨基酸的含量等生理生化指标的影响,试验结果表明：高浓度DBP长期暴露对苦草生长有严重伤害,DBP对苦草丙二醛和可溶性糖含量以及叶片中叶绿素含量的影响比较相似,都有一定的起伏．在DBP胁迫下,苦草中氨基酸总量和蛋白质含量与对照组相比呈下降趋势．苦草体内谷胱甘肽(GSH)含量明显低于对照,且随DBP浓度的升高GSH含量下降,统计分析表明有显著性差异．因此,谷胱甘肽含量可以考虑作为DBP对沉水植物早期伤害的指标．     

几种粘土矿物和粘粒土壤吸附净化磷素的性能和机理

通过磷素等温吸附实验和磷素饱和吸附后磷素的形态变化,研究了高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石和沸石5种粘土矿物,以及黄褐土和下蜀黄土2种粘粒土壤中磷素的吸附净化性能和机理,结果表明：除高岭土和沸石以外,其它类型的粘土矿物和粘粒土壤均有较好的磷素吸附净化能力,蛭石的磷素吸附净化能力最强,其次为黄褐土、凹凸棒土、蒙脱土和下蜀黄土．粘土矿物和粘粒土壤磷素的吸附能力与其化学组成关系密切,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量愈多,其磷素的吸附量愈大,磷素的净化能力愈强．此外,粘土矿物和粘粒土壤磷素饱和吸附后的形态转化也受其化学组成的影响,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量较高,其对应形成的磷酸钙盐、磷酸铁盐和磷酸铝盐含量较高,粘土矿物和粘粒土壤吸附磷素的机制主要为化学吸附,包括专性化学吸附和非专性化学吸附．     

铅和铜离子在纳米羟基磷灰石上的竞争吸附动力学研究

通过吸附动力学试验研究了Pb2+和Cu2+在纳米羟基磷灰石(Nano-HAP)上的竞争吸附动力学过程,比较了吸附前后Nano-HAP的Zeta电位以及X射线衍射图谱等,对Pb2+和Cu2+在Nano-HAP上的竞争吸附机制进行了探讨.结果表明,单一铅、铜离子存在时,Pb2+较Cu2+在Nano-HAP上的吸附量要高;当铅、铜这2种离子共存时,Pb2+和Cu2+在Nano-HAP表面发生竞争吸附,铜的吸附量增加,而铅的吸附量下降.结合X射线衍射图谱和动力学反应中Ca2+的溶出量,推测出Cu2+在Nano-HAP上的吸附以静电吸附和表面络合为主,而Pb2+在Nano-HAP上的吸附以溶解-沉淀反应为主,Pb2+、Cu2+在Nano-HAP上的吸附量与Ca2+的溶出量线性关系显著(R2为0.861～0.954).分别用一级、二级动力学方程、抛物线方程、Elovich方程、双常数方程和LJ方程对Pb2+和Cu2+在Nano-HAP上的吸附动力学过程进行了拟合,其中二级动力学方程和双常数方程拟合结果较好,说明Pb2+和Cu2+在Nano-HAP表面的动力学吸附反应是一个化学反应和物理吸附均占一定比例的复杂的吸附过程.     

固定化泛菌对底泥中孔雀石绿的降解

用2%海藻酸钠对孔雀石绿高效降解菌Pantoea sp.EF192586菌株进行固定化包埋,研究固定菌对底泥中孔雀石绿的降解情况。研究结果表明:固定菌对底泥中不同浓度孔雀石绿均有降解,且0.45和0.95μg/g干重降解率更好,达80%。增加固定菌的投菌量可提高降解速率和降解率,但当投菌量增至1.5g后降解率不再增加。泥水系统中水量减少可以提高固定菌起始阶段的降解速率。当固定菌和光照联合作用时可以提高降解率。     

全自动阵列离子迁移谱仪连续监测挥发性有机化合物

为了拓宽离子迁移谱仪的检测范围、提高化合物的识别准确度,研制了一套阵列离子迁移谱仪,该仪器基于63 Ni源正离子模式、63Ni源负离子模式和真空紫外灯光电离模式的组合电离源,可以连续监测空气中挥发性有机化合物.仪器采用全自动的采样进样系统,同时检测了二甲基亚砜的正离子和二氯甲烷的负离子,实现了正负离子的同时检测.通过对阵列离子迁移谱图的综合解析,识别了63Ni源正离子模式下难以鉴别的丙烯腈、间二甲苯和丙酮.连续4 d定量测定丙酮样品,结果表明仪器对丙酮的线性检测范围为2个数量级,线性相关系数R优于0.995,相对标准偏差控制在4.0%～18.3%.采用动态跟踪法,连续24 h在线监测了模拟泄漏的丙烯酸甲酯,监测结果直接反映了其泄漏的时间和浓度.