椰壳生物炭对多种重金属在广东水稻土中的吸附解吸特性影响

土壤中有毒有害重金属会造成环境污染并危害人体健康.本文基于OECD 106实验准则,采用批量平衡实验方法,研究了多种有效态重金属镉(Cd2+)、钴(Co2+)和铜(Cu2+)在广东省水稻土中的吸附解吸行为特征以及添加椰壳生物炭对吸附解吸行为的影响,并探讨了pH值、温度和添加炭含量对吸附率的影响.结果表明,3种重金属在土壤中的吸附平衡时间为25 h,解吸平衡时间为30 h,添加质量浓度5％椰壳生物炭可使土壤对3种重金属的吸附率提高11.6％ ～20.0％,重金属离子在土壤中的吸附为不可逆吸附,具有明显滞后效应,Cd2+、Co2+和Cu2+的解吸滞后系数分别为33.838、1.347和0.972.在本试验条件下,土壤溶液的pH值随椰壳生物炭含量的增加而增大,温度和含炭量对吸附率的影响呈良好的线性关系(r2>0.951).这表明,在土壤中施用椰壳生物炭能有效缓解土壤中的重金属污染.     

阳离子固相萃取填料微波快速制备及其在胺类有机污染物萃取中的应用

联苯胺和三聚氰胺等胺类化合物是用途宽泛的有机化工中间体,在工业上大量使用,导致其在环境中广泛残留。而联苯胺和三聚氰胺在环境中浓度低,因此研究该类有机污染物的富集萃取材料尤为必要。固相萃取技术因具有操作简单、重现性高、有机溶剂使用量少的优点成为实验室常用的前处理手段之一。采用微波辅助加热悬浮聚合法快速制备出聚苯乙烯—二乙烯基苯基质微球,并对微球表面进行修饰引入磺酸基团,制备出具有反相、离子交换一体化的固相萃取材料（MCX）,最后将其压制成固相萃取柱。所制备的MCX填料呈单分散的球状形貌,平均直径约为54μm。FTIR和XPS的数据表明微波辅助加热条件下合成的MCX填料与市售阳离子聚合物固相萃取柱的基质材料结构相同,且均含有磺酸基（–SO3H）功能基团。将MCX填料压制成与商品柱规格一致的固相萃取柱,以河水中的联苯胺和三聚氰胺作为目标物,评价制备的MCX柱的萃取富集性能。测试结果表明,MCX填料和3种市售固相萃取柱填料具有相似的阳离子交换能力。实验结果表明,MCX填料压制的固相萃取柱对河水中联苯胺的回收率为112.7%±3.5%、三聚氰胺的回收率为102.3%±2.8%,满足监测/检测行业...     

2011年春季华南师范大学石牌校区冷凝水的化学成分特征及其来源

为深入研究广州城区的大气环境质量,于2011年春季在华南师范大学石牌校区采用人工冷凝方法采集了33个冷凝水样品,对其进行pH和阴阳离子分析,以探讨这些冷凝水的化学成分特征.结果表明,石牌校区绝大多数冷凝水样品的pH值分布范围为5.65 ～7.11(个别样品pH值为5.06),平均值为6.45,显示其已不属于酸雨,这在一定程度上反映出过去10多年特别是广州为迎接2010年亚运会在城市大气环境污染治理方面取得了较好的成效.冷凝水的阴阳离子总浓度(TDS)介于195.96～1267.76 μeq·L-之间,平均为395.46 μeq·L-1;各离子浓度高低依次为Ca2、SO42-、NH4+、Cl-、Na+、NO3-、Mg2+、K+、N02-、F-.石牌校区冷凝水的这种离子浓度分布特征指示,其清洁程度差于香港、广东鹤山、云南丽江、青海瓦里关山等地的大气降水,而优于同期采集的石牌校区大气降水;其污染来源除部分属自然源外,还主要与建筑活动、工业生产、汽车尾气等人类活动等有密切关系.     

阳离子表面活性剂处理油田含聚合物废水

以7种常见的阳离子表面活性剂为絮凝剂,考察对海上某油田含聚合物废水的处理效果.实验结果表明:一定浓度时,十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵有很好的絮凝效果:阳离子季铵盐表面活性剂加入到含聚合物废水中后,先会与连续水相中的水解聚丙烯酰胺(HPAM)发生静电中和作用,剩余的表面活性剂扩散至油水界面与界面处HPAM作用后破坏HPAM对油滴的稳定作用,从而达到絮凝效果;阳离子表面活性剂的加入量与含聚合物废水中HPAM的浓度密切相关.     

三峡库区消落带土壤对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附特征

以三峡库区消落带紫色土为对象,采用平衡吸附法研究了Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)在紫色土中的吸附特征,分析了紫色土对重金属的吸附能力.结果表明:(1)随着加入Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)浓度增高,紫色土对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附量增大,碱性紫色土对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附量最高分别为1499.5 mg.kg-1、2845.4 mg.kg-1;(2)土壤中有Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的专性吸附位点,在两者共存的条件下存在竞争吸附,Cu(Ⅱ)的竞争吸附能力大于Zn(Ⅱ),其各自的最大吸附量小于单一离子条件下的吸附量,碱性、中性、酸性紫色土Cu(Ⅱ)最大吸附量的下降幅度分别是14.5%、15.2%、15.9%,Zn(Ⅱ)的最大吸附量下降幅度分别为31.7%、28.1%、25.7%;(3)共存阳离子类型及浓度影响紫色土有效Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)含量,随着阳离子的加入,碱性紫色土的有效Cu(Ⅱ)含量增加,酸性紫色土减少,而3种紫色土的有效Zn(Ⅱ)含量均增加.消落带土壤淹水后,水体中Cu(Ⅱ)及其他阳离子的存在使土壤对Zn(Ⅱ)的吸附力降低,造成Zn(Ⅱ)污染的环境风险增加.     

不同方法对南方几种土壤阳离子交换性质的测定比较

分別采用1mol L~(-1) NH_4OAC淋洗法,0.1mol L~(-1)BaCl_2捕掳交换法,6.667×10~(-3)mol L~(-1)Co(NH_3)_6Cl_3提取法以及电荷测定法测定了南方几种不同性质的土壤的阳离子交换性质。结果表明,酸性土壤的阳离子交换量具有不定性,NH_4OAC法的结果很高,而其它方法的结果显著偏低,但方法间仍存在显著差异。不过,各法对微酸性、中性土壤的测定结果无显著差异。与NH_4OAC法相比,BaCl_2法得到较多的Ca,而Co法则交换出较少的K。各法的浸提液pH间虽存在差异,但彼此间有良好的统计相关性。Co法测定的CEC值与交换性阳离子总和较为吻合,其浸提液pH与pH_(KCl)、pH_(CaCl_2)有良好的线性关系。看来,不同方法对酸性土壤阳离子交换量的测定差异主要来自測定过程中介质pH条件及离子强度不同所浸出的交换性酸的多寡。本文认为,Co(NH_2)_6Cl_3法可以作为这些土壤阳离子交换性质测定的例行方法。     

水中主要阳离子对铜绿微囊藻生长及多糖的影响

通过室内培养试验,在65μmol·m-2·s-1光照度和12 h∶12 h光暗比下,模拟野外水体中铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的生长,研究了水中主要阳离子Ca、Mg、K、Na质量浓度的变化对铜绿微囊藻生长以及多糖的影响。依据自然水体中Ca、Mg、K、Na的实际浓度水平结合已有研究得到的抑制浓度,试验分别设定了5个质量浓度梯度的培养基,其中Ca质量浓度梯度为0、10、20、50、100 mg·L-1,Mg质量浓度梯度为0、2、5、10、20 mg·L-1,K质量浓度梯度为5、10、20、50、100 mg·L-1,Na质量浓度梯度为18、30、50、100、200 mg·L-1。试验测定的生理生化指标包括培养周期内每天铜绿微囊藻的藻细胞密度和对数生长期内铜绿微囊藻溶解性胞外多糖（sEPS）、固着性胞外多糖（bEPS）和胞内多糖（IPS）的含量。试验结果表明：低质量浓度的Ca对微囊藻的生长没有明显影响,高质量浓度的Ca（〉50 mg·L-1）会抑制铜绿微囊藻的生长但同时铜绿微囊藻合成多糖总量（TPS）会增加,Ca质量浓度的增大对铜绿微囊藻胞外多糖的分泌呈现先促进后抑制的趋势,并在刺激铜绿微囊藻细胞分泌多糖的同时会促进其溶解。Mg缺失时,铜绿微囊藻的生长会受到显著的抑制,较高质量浓度的Mg（〉5 mg·L-1）也会抑制铜绿微囊藻的生长但同时铜绿微囊藻合成多糖总量（TPS）会增加,Mg在适宜质量浓度（5 mg·L-1）会抑制多糖分泌、防止多糖溶解。K离子质量浓度的变化对微囊藻的生长无明显影响但铜绿微囊藻TPS的量呈现先增加后减少的趋势,K对多糖的分泌并没有显著影响,但对多糖的溶解呈现先促进后抑制的作用。Na离子质量浓度的变化对铜绿微囊藻的生长以及合成TPS的量均无明显影响,Na质量浓度增大对多糖的分泌的影响与Ca的一致,但影响的程度明显小于Ca的影响,其质量浓度的增加对多糖的溶解过程有轻微的促进作用。     

共存阳离子对砷、硒和钒毒性效应的影响及预测模型研究

为探明并量化共存阳离子存在下含氧阴离子型金属在生物体中的毒性效应,以模式植物小麦(Triticum aestivumL.)为研究对象,通过单一变量控制实验,探究了4种阳离子(Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、Na(2+)、Na⁺和K+和K⁺)对3种典型含氧阴离子型金属(AsO_4+)对3种典型含氧阴离子型金属(AsO_4^(3-)、SeO_3(3-)、SeO_3^(2-)和VO_4(2-)和VO_4^(3-))毒性的影响,并构建了静电作用模型来预测和评估As、Se和V的生态毒性效应与风险。结果表明,Ca(3-))毒性的影响,并构建了静电作用模型来预测和评估As、Se和V的生态毒性效应与风险。结果表明,Ca⁽²⁺⁾对As、Se和V毒性的影响呈现出3种不同的趋势：在相同设计浓度范围内Ca(2+)对As、Se和V毒性的影响呈现出3种不同的趋势：在相同设计浓度范围内Ca⁽²⁺⁾的增加显著引起了As毒性的减弱(Adj.R(2+)的增加显著引起了As毒性的减弱(Adj.R²=0.76,P<0.05)、V毒性的加剧(Adj.R2=0.76,P<0.05)、V毒性的加剧(Adj.R²=0.81,P<0.05),而对Se毒性却没有显著影响。当Mg2=0.81,P<0.05),而对Se毒性却没有显著影响。当Mg⁽²⁺⁾从0.20 mmol·L(2+)从0.20 mmol·L^(-1)增加到2.73 mmol·L(-1)增加到2.73 mmol·L^(-1)时,Se主导形态的半数有效活度值(EC_(50){HSeO+3(-1)时,Se主导形态的半数有效活度值(EC_(50){HSeO+3^-})从40.40 μmol·L-})从40.40 μmol·L^(-1)显著下降为27.98 μmol·L(-1)显著下降为27.98 μmol·L^(-1),即Se毒性增强到原来的1.44倍(Adj.R(-1),即Se毒性增强到原来的1.44倍(Adj.R²=0.79,P<0.05)。静电作用理论能够很好地解释Ca2=0.79,P<0.05)。静电作用理论能够很好地解释Ca⁽²⁺⁾(或Mg(2+)(或Mg⁽²⁺⁾)在显著增强V(或Se)毒性中发挥的作用,将这种静电作用影响纳入考虑成功构建了可以定量预测V(Adj.R(2+))在显著增强V(或Se)毒性中发挥的作用,将这种静电作用影响纳入考虑成功构建了可以定量预测V(Adj.R²=0.88)和Se(Adj.R2=0.88)和Se(Adj.R²=0.95)毒性的静电作用模型。研究结果弥补了目前含氧阴离子型金属生态毒性研究的不足,为含氧阴离子型金属的土壤污染生态风险评估提供了指导与参考。     

粉末凹凸棒石对水溶性阳离子染料废水的脱色研究

本文研究了凹凸棒石粘土处理阳离子染料废水的吸附脱色规律。结果表明,粉末凹凸棒石对水溶性阳离子染料具有优良的脱色效果。例如,染料初始浓度１００ｍｇ·ｌ＾－１（色度相当于２２００￣４０００倍）,粘土投加量０．５％,七种被研究的阳离子染料废水平均脱色率近９９％,吸附机理主要是离子交换。     

阳离子表面活性剂对污泥脱水性能的影响和作用机理

采用实验室模拟的方法研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和四甲基溴化铵(TMAB)对活性污泥脱水性能的影响.结果表明,相比污泥原样,经两种表面活性剂调理的污泥脱水性能均有一定程度的改善;在同样的投加量下,CTMAB比TMAB能更有效地改善污泥的脱水性能.实验数据显示:与TMAB相比,投加约为泥样干重25%的CTMAB可以释放出更多污泥胞外聚合物总量,其值约为231mg·l-1;污泥毛细吸水时间(CST)可缩短为73s左右;当TMAB和CTMAB的投加量大于泥样干重的15%时,真空抽滤后,污泥比阻达到易脱水范围;CTMAB和TMAB对污泥沉降性能的改善不是非常明显.