非活性马尾藻对水中Cd2+和Ni2+的生物吸附及脱附研究

【目的】以马尾藻粉为生物吸附剂,研究其在静态实验中对Cd2＋ 和Ni2＋ 的吸附及脱附能力,并对吸附速度、动力学、重金属选择性和吸附剂再生等问题进行探讨.【方法】采用单因素法分析pH 值、初始浓度、平衡离子类型等条件因素对重金属吸附容量的影响,采用准一级和准二级动力学模型对Cd2＋ 、Ni2＋ 的吸附数据进行拟合.【结果】Cd2＋ 的最佳吸附条件为pH 值4.5、初始浓度500mg/L、平衡离子为NO3ˉ,Ni2＋ 的最佳吸附条件为pH 值3.0、初始浓度900mg/L、平衡离子为Clˉ;Cd2＋ 、Ni2＋ 的吸附平衡到达时间分别为50min和25min;准二级动力学模型对吸附数据的拟合效果更好,相关系数（犚2 ）均大于0.99;对混合溶液中不同重金属的选择性吸附顺序为Pb2＋ 〉Ni2＋ 〉Cd2＋ 〉Mn2＋ ;1.0mol/L HCl对Cd2＋ 、Ni2＋ 的理论洗脱率均可达到99%.【结论】马尾藻粉对Cd2＋ 和Ni2＋ 的吸附容量大,吸附条件温和,重金属脱附率高,是一种性能良好的生物吸附剂.     

天然高岭土对Pb~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+)的吸附及解吸性能研究

探讨了吸附时间、溶液pH、重金属离子初始质量浓度、离子强度以及竞争吸附等因素对天然高岭土吸附水中Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的影响.结果表明,pH、初始质量浓度、离子强度以及共存离子,是影响高岭土吸附重金属离子的主要因素;高岭土对Pb2+的吸附性能明显优于其它3种重金属离子,顺序为:Pb2+＞Cd2+＞Ni2+＞Cu2+;吸附等温线均符合Freundlich型等温方程,说明高岭土对这几种离子都是典型的单分子层吸附;Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+离子解吸量大小顺序为:Pb2+＜Ni2+＜Cu2+＜Cd2+.     

海泡石修复重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤

为研究海泡石对重金属Pb、Zn、Cd复合污染土壤的修复效果,通过盆栽实验,分析了海泡石对植物生物量,植物体内重金属浓度、P浓度以及土壤中重金属形态的影响。结果表明：重金属污染土壤中添加海泡石可显著促进玉米的生长及玉米对P的吸收,抑制土壤对重金属Pb、Zn、Cd的吸收。海泡石可显著降低土壤可交换态重金属浓度,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态重金属浓度,从而抑制植株对重金属的吸收,有效阻隔重金属在土壤-植物系统内的迁移。该物质具有较大的比表面积和较强的吸附能力,对重金属离子的吸附属于表面络合吸附和离子交换吸附,对重金属复合污染土壤具有较好的修复效果。     

微波场诱导改性磷石膏吸附Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的动力学与热力学研究

选用微波场诱导改性磷石膏作为吸附剂,采用批式振荡吸附法研究改性磷石膏对重金属离子Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附动力学及吸附热力学特性,提出吸附机理.研究结果表明:微波场改性磷石膏对Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线.在改性磷石膏对重金属离子吸附的初始阶段,Lagergren伪一级动力学方程、Lagergren伪二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循Lagergren伪二级动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果;Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的平衡吸附量分别为3.937 0,3.993 6,2.627 4和3.319 0 mg/g;微波场改性后的磷石膏对Cu2+,Zn2-和Cd2+的吸附是吸热反应,对pb2+的吸附为放热反应.     

胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS),并研究其对重金属废水中Pb2+和Cd2+的吸附行为。结果表明,EPS对Pb2+和Cd2+具有很强的吸附能力,吸附行为符合Langmuir等温式,拟合得到的最大吸附量分别可达534.76和478.47 mg/g。Pb2+和Cd2+在EPS上存在竞争吸附,EPS对Pb2+的吸附选择性更强。Cd2+对EPS吸附Pb2+有一定的抑制作用,但Pb2+的存在对EPS吸附Cd2+具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明,实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团,因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的—COOH,—NH2,—CH2—,—OH及—C=O官能团。研究表明,EPS吸附Pb2+的主要机理为离子交换和络合作用,而对Cd2+的吸附则主要通过络合作用完成。     

污水处理厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

以污水处理厂污泥作为吸附剂,研究其对Cu2+、Zn2+吸附性能的差异.结果表明:污泥对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着平衡浓度的增大而增大,且均符合Henry型和Freundlich型等温吸附过程,其中污泥对Zn2+的吸附固定能力高于对Cu2+的吸附固定能力;随处理浓度的增大,污泥对Cu2+、Zn2+的解吸率均减小,相...     

Mycobacterium phlei菌对重金属Pb~(2+);Zn~(2+);Ni~(2+);Cu~(2+)的吸附规律

研究了Mycobacteriumphlei菌株分别对水相中重金属离子Pb2+,Zn2+,Ni2+,Cu2+的吸附规律·结果表明,Mycobacteriumphlei菌株对水相中的这四种重金属离子均有一定的吸附作用;吸附过程均在10min内就达到平衡;pH对吸附过程影响较大,在pH=3 0～4 0时,Mycobacteriumphlei菌对这四种金属离子吸附效果最好;温度升高对Pb2+,Ni2+和Cu2+的吸附过程不利,但Mycobacteriumphlei菌对Zn2+的吸附则是一个吸热过程·重金属离子在Mycobacteriumphlei菌上的吸附的选择性大小的顺序为:Pb2+>Zn2+>Cu...     

污水处理厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

以污水处理厂污泥作为吸附剂,研究其对Cu2+、Zn2+吸附性能的差异.结果表明:污泥对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着平衡浓度的增大而增大,且均符合Henry型和Freundlich型等温吸附过程,其中污泥对Zn2+的吸附固定能力高于对Cu2+的吸附固定能力;随处理浓度的增大,污泥对Cu2+、Zn2+的解吸率均减小,相同条件下,以Zn2+的解吸率相对较低;吸附动力学表明,一级动力学方程是描述污水厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附动力学的最优方程,且污泥对Zn2+的吸附速率相对较高;红外光谱特征分析表明,硅酸盐中的Si-O基团和脂肪醇中的H-O基团是污水厂污泥吸附Cu2+的主要活性位点,而脂肪酸或芳香酸中的COO-基团和硅酸盐中的Si-O基团是其吸附Zn2+的主要活性位点.     

纳米羟基磷灰石对Cu2+的吸附

用溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石(n-HAP)吸附水溶液中的铜离子(Cu2+),研究反应时间、体系pH值和Cu2+初始浓度等因素对吸附行为的影响,并探讨吸附机理。结果表明:在溶液pH=4.5~7.5,n-HAP对Cu2+的吸附升高趋势近似线性关系;反应60 min时基本达到吸附平衡;pH>7.5时,溶液中Cu2+几乎完全去除,最大吸附量为51.28 mg/g。n-HAP对Cu2+有良好的吸附作用,吸附类型为Langmu ir等温吸附,吸附过程符合拟二级反应动力学方程。     

纳米碳羟基磷灰石对Cd2+的吸附

以人工合成的纳米碳羟基磷灰石(n-CHAP)吸附水溶液中的镉离子(Cd2+),考查pH值、反应时间及Cd2+初始浓度等因素对吸附效果的影响,并探讨吸附机理。结果表明:n-CHAP对Cd2+的吸附过程符合拟二级反应动力学方程;吸附类型符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为86.17 mg/g。     

污泥活性炭去除废水中重金属效果的研究

在室内模拟条件下研究了重金属离子浓度、吸附时间、废水pH值、温度和固液比等因素对污泥活性炭去除废水中重金属的影响.结果表明：Cd2＋浓度为40 mg·L^-1、Zn^2＋浓度为10 mg· L^-1、Pb2＋浓度为10 mg·L^-1、Cu^2＋浓度30 mg·L^-1,吸附90 min,pH值为4,温度为25℃,固液比为10g·L^-1的条件下,污泥活性炭对废水中Cd^2＋、Zn^2＋、Pb^2＋、Cu^2＋的去除效果最佳,去除率均在53％以上.     

生物阴极微生物燃料电池预处理酸性重金属矿井废水

采用以污泥+葡萄糖为有机底物,硫酸根离子为电子受体、碳毡吸附固定化硫酸盐还原菌为生物阴极、碳布为阳极的双室微生物燃料电池,处理模拟酸性重金属矿井废水.构建不同的外接电阻(分别为100Ω、1000Ω)MFC系统和开路常规生化处理对比,废水初始pH=4,Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe初始质量浓度均为20mg/L.结果表明,MFC外接电阻100Ω时,对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe的去除率分别达到99.45%、99.68%、99.65%、98.34%、98.99%;COD、SO2-4的最大降解速率分别为83.4和23.9mg·L-1·d-1,比开路常规生化处理分别提高了15%和181%;同时pH有效提升至中性.表明了微生物燃料电池的对于传统生物法处理酸性矿井废水有预调节作用.     

pH值对水稻土Cu^2＋静电吸附与专性吸附的影响

采用平衡液吸附法和CaCl2与HCl溶液的连续解吸法研究了太湖地区水稻土（黄泥土）在pH值为2～6范围内pH值对Cu^2＋的静电吸附和专性吸附的影响以及吸附过程土壤溶液pH值的变化.研究结果表明,吸附量随pH值升高而增加.低pH值条件下利于静电吸附,吸附过程H＋减少使平衡液pH值上升;高pH值条件下主要是专性吸附所控制,释放H＋使平衡液pH值下降.所以土壤酸化可以增加重金属的生物有效性,降低土壤对重金属的缓冲能力.     

不同路域植被类型土壤对Cu2+和Pb2+吸附特性的比较

采用振荡平衡法研究Cu²⁺和Pb²⁺两种重金属在长春地区一些典型路域植被土壤中的热力学和动力学吸附特性. 结果表明: 这两种重金属在不同土壤中的吸附等温线均符合Langmuir方程和Freundlich方程, 但Langmuir方程的拟合效果更好, 即两种重金属在不同土壤中的吸附过程更接近单分子层吸附模型; 灌木丛植被类型的土壤对Cu²⁺和Pb²⁺的饱和吸附量最大, 分别为3 429,5 311 mg/kg; 灌木丛植被类型的土壤对重金属的吸附速率最大, 由Elovich方程可知, 这与该土壤的pH值、 阳离子交换量(CEC)、 有机质含量和黏粒含量较高等理化性质有关, 且Pb²⁺比Cu²⁺更易被土壤吸附.     

Cu^2＋、Cd^2＋对瓯江彩鲤（C．carpio var．color）的急性毒性研究

以瓯江彩鲤为试验对象,采用静水换水法研究了Cu^2＋、Cd^2＋对瓯江彩鲤的急性毒性效应．其目的在于评价水环境中Cu^2＋和Cd^2＋对瓯江彩鲤的影响,为瓯江彩鲤的养殖水质风险评价提供一定的参考依据．结果表明,Cu^2＋、Cd^2＋对瓯江彩鲤均具有潜在的毒性效应,Cu^2＋对瓯江彩鲤24,48,72和96h的LC50分别为0．18,0．13,0．09和0．08mg·L^-1,Cd^2＋对瓯江彩鲤24,48,72和96h的LC50分别为6．23,5．48,4．71和4．56mg·L^-1;Cu^2＋和Cd^2＋对瓯江彩鲤的毒性顺序为Cu^2＋〉Cd^2＋瓯江彩鲤死亡率与Cu^2＋、Cd^2＋浓度均呈二次曲线关系,Cu^2＋、Cd^2＋对瓯江彩鲤的安全浓度分别为0．008、0．46mg·L^-1．     

交联羧甲基罗望子胶对Cd2+的吸附研究

以罗望子胶原粉(TKP)为基料,氯乙酸钠(SMCA)为羧甲基醚化剂,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂制备了取代度(DS)为0.42,0.64和0.88的3种交联羧甲基罗望子胶(CCMTKP),探究其对水溶液中Cd2+的吸附行为。结果表明:适宜吸附的pH值范围为2~6;吸附剂较佳用量为0.5%(质量分数);3种CCMTKP对Cd2+的吸附在15min内达到平衡,遵从二级动力学方程;吸附符合Langmuir等温吸附,CCMTKP对Cd2+的最大吸附量为64.10mg/g;再生后的CCMTKP吸附性能良好,脱吸附率高,有望作为Cd2+的吸附剂使用。     

无机-有机杂化材料的制备及其对Cu^2＋吸附性能研究

通过正硅酸乙酯（TEOS）与钛酸正丁酯（Ti（OC4H9）4）间的醇解反应和溶胶-凝胶法制备了一系列无机-有机杂化材料，并观察了Cu^2＋的浓度、体系的pH值等参数对Cu^2＋吸附性能的影响．结果表明：随着杂化材料中钛含量的增加，它们的比表面积随之增大．Cu^2＋吸附实验表明：该类杂化材料确实能够吸附Cu^2＋，而且不同比例的Si／Ti杂化材料对Cu^2＋的吸附能力不同．因此该类杂化材料能够用于废水中Cu^2＋的分离和回收，所以在废水处理等环境保护方面具有潜在的应用价值．     

基于检测铜离子的香豆素水合肼希夫碱荧光探针的研究

设计合成了一种基于新型香豆素水合肼希夫碱荧光探针,结构经。HNMR表征．利用荧光光谱研究了该探针分子对铜离子的识别作用．实验表明,该探针对铜离子具有较好的选择性识别能力,加入铜离子后,该探针的荧光发射强度显著减弱,并且荧光发射强度随着Cu^2＋浓度的增加而减弱．通过荧光离子滴定实验对其选择性和抗干扰能力进行了系统研究,发现加入其他常见金属离子（如Al^3＋、Ca^2＋、Co^2＋、Cr^3＋、Fe^3＋、K^＋、Mg^2＋、Na^＋、Ni^2＋、Zn^2＋等）,荧光强度没有发生变化,并且上述各种离子分别与铜离子共存时,对其没有干扰．结果表明,香豆素水合肼希夫碱荧光探针对铜离子具有较高选择性识别．