MgAl-LDH/CNTs复合材料的制备及其对四环素的吸附研究

利用共沉淀法合成了碳纳米管复合改性的水滑石(MgAl-LDH/CNTs),并作为吸附剂去除水体中的四环素，研究其对四环素的吸附性能和机制。实验结果表明，碳纳米管成功复合到镁铝水滑石表面上。MgAl-LDH/CNTs在近中性条件下对四环素的吸附性能最强，吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型，拟合得到的最大吸附量为44.163mg/g。MgAl-LDH/CNTs对四环素的吸附机理可能存在静电作用、氢键和π-π相互作用。研究结果可为水体中四环素的去除提供新方法。     

长江三角洲地区冲积物母质土壤对锌的吸附-解吸特性

研究长江三角洲地区冲积物母质土壤的表层土、心层土对锌的吸附-解吸特性.结果表明:土壤对锌的吸附量均随吸附平衡浓度的增大而增大,土壤的吸附能力与pH、有机质含量相关.吸附动力学曲线可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,最大缓冲容量(MBC)、Freundlich方程中的常数K′可以作为土壤对重金属离子吸附作用强弱的指标,反映了土壤对锌吸持能力的强弱.     

大孔吸附树脂对芳香族化合物的吸附研究

研究了不同温度下,大孔吸附树脂DA201-CⅡ对水溶液中纯组分的苯酚、苯胺、对氯苯酚、对氯苯胺,混合组分的苯酚-苯胺、对氯苯酚-对氯苯胺的静态吸附行为.结果表明,在考察温度与浓度范围内,纯组分的吸附等温线符合Freundlich方程,吸附量顺序为苯酚苯胺对氯苯酚对氯苯胺;混合体系中各组分的吸附数据也可以用Freundlich模型很好地拟合.与相同平衡浓度的纯组分吸附相比,苯酚-苯胺混合溶液中两种分子共存会增加该体系的总吸附量;而对氯苯酚-对氯苯胺体系的总吸附量降低,小于纯组分对氯苯胺的量.同时,分析了吸附热力学函数和各吸附现象的原因.     

四环素和土霉素在Cu污染土壤中的吸附和解吸特征

采用间歇平衡震荡法,研究四环素和土霉素在清洁及Cu污染黑土和潮土中的吸附和解吸特征.结果表明,供试土壤对四环素和土霉素均具有很强的吸附能力.四环素在黑土和潮土中的吸附容量(K_d)值分别为4 198.83和3 741.99L·kg~(-1),高于土霉素相应K_d值1 399.50和224.9 L·kg~(-1).此外,2种四环素类抗生素在土壤中均存在一定的滞后性,滞后性强弱顺序为潮土中土霉素黑土中土霉素潮土中四环素黑土中四环素.重金属Cu的存在会促进抗生素在土壤中的吸附,并且在黑土中对抗生素吸附促进作用强于潮土.在Cu污染土壤中四环素和土霉素的解吸同样存在一定的滞后现象.四环素在两种土壤中的滞后系数随着土壤Cu浓度的增大而逐渐减小,土霉素在潮土中的滞后系数逐渐增大,而在黑土中先增大后减小.     

氧化石墨烯/适配体吸附剂对四环素类抗生素的吸附性能研究

将氨基修饰的适配体与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)活化的氧化石墨烯键合,制备得到了新型氧化石墨烯/适配体(GO/Apt)吸附剂,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征,研究了四环素(TC)、多西环素(DC)和美他环素(MC)在其表面的吸附行为.结果表明:四环素类抗生素在GO/Apt吸附剂表面的吸附符合二级动力学模型(相关系数≥0.995 0),吸附过程符合Freundlich等温模型(相关系数≥0.989 2),为自发吸热过程(ΔG≤-1.20 kJ·mol~(-1),ΔH≥29.89 kJ·mol~(-1));GO/Apt吸附剂的最大吸附容量分别为66.12 mg·g~(-1)(TC),50.22 mg·g~(-1)(DC)和68.23 mg·g~(-1)(MC).GO/Apt吸附剂对四环素类抗生素的去除率达80%以上,表明其在环境水样中四环素类抗生素的去除方面具有较好的应用前景.     

阿特拉津对土壤吸附铜的影响

采用批量平衡法研究了铜在土壤中的吸附行为,探讨了阿特拉津与铜共存对铜吸附性能的影响。结果表明:铜与阿特拉津共存时,准二级吸附动力学方程可以很好地描述铜的吸附速率,Freundlich 吸附等温线方程比较理想地描述了铜的吸附行为(R² > 0.99);随着阿特拉津浓度的增加,土壤溶液中溶解性有机碳的含量下降,K_f和n增大,土壤表面电位变化不明显,土壤溶液pH值显著升高。阿特拉津与铜共存增强了土壤对铜的吸附能力。     

稻砂土吸附铜镍铅砷能力的比较

通过对砂壤水稻土中Cu,Ni,Pb,As4种元素的单元及复合吸附试验,表明其吸附热力学符合Freundlich方程,吸附能力为Pb Cu>As>Ni.共存元素对土壤吸附某一元素的能力影响不大;用Langmuir方程粗略地估算出这4种元素在土壤中的化学容量.     

阿特拉津对土壤吸附铜的影响

采用批量平衡法研究了铜在土壤中的吸附行为,探讨了阿特拉津与铜共存对铜吸附性能的影响。结果表明:铜与阿特拉津共存时,准二级吸附动力学方程可以很好地描述铜的吸附速率,Freundlich吸附等温线方程比较理想地描述了铜的吸附行为(R20.99);随着阿特拉津浓度的增加,土壤溶液中溶解性有机碳的含量下降,K f和n增大,土壤表面电位变化不明显,土壤溶液pH值显著升高。阿特拉津与铜共存增强了土壤对铜的吸附能力。     

稻砂土吸附铜镍铅砷能力的比较

通过对砂壤水稻土中Cu,Ni,Pb,As 4种元素的单元及复合吸附试验,表明其吸附热力学符合Freundlich方程,吸附能力为Pb>Cu＞As＞Ni.共存元素对土壤吸附某一元素的能力影响不大;用Langmuir方程粗略地估算出这4种元素在土壤中的化学容量.     

沸石基介孔分子筛的制备及其去除四环素的效能

将不同质量分数的沸石A前驱体引入介孔分子筛MCM-41,制备出沸石基介孔分子筛(n)A-MCM-41,用于去除水中的四环素.表征结果表明当引入沸石A前驱体的质量分数不超过1.0%时,介孔结构仍然保留,但是比表面积和孔径却因孔堵塞而变小.当沸石A的质量分数为1.0%时,(1.0)A-MCM-41对四环素的吸附容量最大,是419.4 mg/g.与其他的吸附剂相比,(1.0)A-MCM-41在吸附容量方面具有很大的优势.在pH为酸性和中性的条件下,(n)A-MCM-41对四环素的吸附性能较好.四环素吸附等温线符合Langmuir等温模型.(n)A-MCM-41是通过离子交换反应和静电引力共同作用实现对四环素的吸附.     

溶解性有机质对重金属在土壤中吸附和迁移的影响

溶解性有机质(DOM)是土壤中最具有活性的组分,可以与重金属发生吸附、解吸、络合等一系列作用,对重金属的迁移转化、生物有效性等产生一系列重要影响。通过实验研究溶解性有机质对重金属吸附和迁移的影响。吸附实验表明,重金属Cu、Pb、Cr、Cd在土壤中吸附能力是不同的,土壤对重金属吸附能力的大小顺序为PbCuCrCd。土柱实验表明,重金属Cu、Pb、Cd、Cr在土壤中的迁移规律相似,均为前期淋出液重金属含量较低,后期随时间的增大而增大,当达到吸附饱和后浓度趋于稳定。但不同重金属迁移速率各不相同,这与吸附实验结果相符。溶解性有机质的存在对重金属迁移的影响主要体现在迁移速率上,其穿透时间比去除有机质的情况短,有机质的存在有利于重金属离子向下迁移,但当达到饱和后对重金属迁移浓度影响不显著。     

弥河流域土壤中钴、钼、硒、锌空间分布及来源分析

为研究弥河流域表层土壤中钴(Co)、钼(Mo)、硒(Se)、锌(Zn)的空间分布及其来源,在弥河流域不同用地类型表层土壤中采集48个样品,测定四种微量元素含量及其他土壤理化指标,并采用空间插值和正定矩阵因子分析(positive matrix factorization, PMF)等数理方法进行了数据分析。结果显示,研究区内Co、Mo、Se、Zn均存在不同程度的富集现象,其中在耕地中富集程度最高。Co和Mo的高浓度区主要分布在临朐-青州-昌乐三县交界地带,Se的高浓度区主要分布在研究区西部,Zn的高浓度区主要分布在研究区西南部。土壤中Co含量主要受铁锰氧化物和土壤质地影响,Mo主要受铁锰氧化物影响,Se主要受N、P、有机质影响,Zn主要受N、P、有机质和土壤质地影响。PMF模型源解析表明研究区内Co、Mo、Se、Zn的主要来源为自然源、农业源和交通-工业混合源,所占比例分别为44.6%、35.7%和19.7%,其中Co、Se主要来源于自然源(48.7%、51.3%),Mo、Zn则自然源、农业源和交通-工业混合源均衡。     

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.     

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。     

北京地区不同类型土壤的吸附和降解性能

在静态条件下,研究了北京地区4种不同类型土壤对氨氮和有机物的吸附和降解效果,在室内进行了15℃和24℃情况下的静态吸附实验,以及室内静态降解实验.实验结果表明:氨氮在不同类型土壤中的吸附过程基本符合线性模式,有机物在不同类型土壤中的吸附过程基本符合指数模式,黏土和重粉质黏土试样对氨氮和有机物的吸附规律都是随着温度升高吸附量反而下降,氨氮和有机物在不同类型土壤中的降解过程符合一级动力学方程模式.     

噻吩磺隆对土壤吸附铜的影响

采用批量平衡法研究了铜在两种土壤中的吸附行为,并探讨了噻吩磺隆对铜在两种土壤中吸附的影响.结果表明:铜与噻吩磺隆共存在土壤中的吸附可用Freundlich方程来描述,铜在两种土壤中的吸附常数Kf值在12.80～72.11之间,这说明铜在土壤中的吸附性较强,随着噻吩磺隆浓度的增加,Kf增大而n减小.铜在两种土壤中的吸附动力学可用准一级动力学方程描述,相关系数R2＞0.99.噻吩磺隆的加入使准一级动力学方程的两个参数变小.pH对土壤吸附铜的影响比较复杂,与土壤的理化性质有关.     

黄菖蒲根际低分子量有机酸对土壤吸附氨氮的影响

根际低分子量有机酸是一类活性的化感物质, 具有促进污染物迁移、转化与累积等重要的生态功能.本研究利用GC-MS技术, 解析了黄菖蒲根际代谢物的组分特征与相对含量, 通过模拟实验揭示了低分子量有机酸对土壤吸附氨氮的热-动力学的影响.结果表明:黄菖蒲根际代谢的不同种类低分子量有机酸均能促进氨氮吸附, 但作用程度存在差异; 氨氮在土壤中的吸附动力学符合Elovich方程与双常数方程, 等温吸附均符合Langmuir和Freundlich方程的特征,其键能常数K_L与有机酸解离常数pKa呈负相关; 低分子量有机酸调控土壤吸附氨氮的机理主要是有机质活化作用.     

多氯联苯在土壤/沉积物中的吸附方程

以三种天然土壤/沉积物为研究对象,研究了多氯联苯(PCBs)在样品中的吸附过程。结果表明,分配作用在吸附过程中起主导作用,Freundlich模型能较好地拟合三种土壤/沉积物的吸附方程,PCBs的吸附容量大小主要受样品中有机碳含量的影响,吸附量随着有机碳含量的增大而增大。     

黑土对冻融有机质的吸附作用

用批次实验方法研究黑土对冻融溶解性有机质（DOM, 来源于秸秆和污泥）的吸附作用. 结果表明, 在DOM平衡质量浓度范围内, 多数情况下DOM不仅
未被黑土吸附, 反而促进黑土有机质的解吸释放. 与未冻融DOM相比, 冻融DOM对黑土有机质的解吸释放作用更强. 冻融DOM对黑土有机质的解吸释放作用受体系pH值、 离子强度和离子类型影响较大: DOM对黑土有机质的解吸作用随pH值的增加和离子强度的降低而增加; 当离子类型为二价阳离子Ca²⁺时, DOM对黑土有机质的解吸作用大于离子类型为一价阳离子的情形; 在不同阴离子条件下, DOM对黑土有机质的解吸作用为Cl^->SO^2-₄>NO^-_3.     

N-烷基化壳聚糖吸附苯酚的研究

水杨醛与壳聚糖在酸性条件下反应生成Schiff碱,再用NaBH4还原制备了N-烷基化壳聚糖,对改性产物的结构用红外光谱法进行了表征,用紫外光谱法研究了它对苯酚的吸附性能。考察了pH值、时间、酚浓度、吸附剂质量因素对吸附性能的影响。结果表明,经水杨醛改性后的壳聚糖对苯酚具有更良好的吸附性能;吸附符合Freundlich吸附等温方程和Langmuir吸附等温方程;吸附动力学符合Lagergren二级吸附速率方程。